JP6892896B2 - 内燃機関の構造 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の構造に関する。
従来、内燃機関本体の下方に配置されるオイルパンの中にバッフルプレートが取り付けられた内燃機関の構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような内燃機関の構造においては、ピストンの内壁やクランクシャフトなどから落下したエンジンオイルがオイルパンの底部に溜るようになっている。そして、バッフルプレートは、オイルパンの内部空間を上下に仕切るように配置され、オイルパンにボルトなどによって締結されている。
特開2009−281177号公報
ところで、従来の内燃機関の構造(例えば、特許文献1参照)においては、オイルパンは、内燃機関本体の下部に接合されていることからオイルパンの剛性を、より向上させたい要請がある。そこで、オイルパンに締結されるバッフルプレート自体の剛性を高めることによって、オイルパンの剛性を高めることが考えられる。
しかしながら、バッフルプレート自体を、例えば厚くし又はバッフルプレートに高剛性材料を使用すると、内燃機関の構造の重量が増加する。そして、内燃機関の構造の重量が増加すると、これを搭載する車両の燃費が悪化する。
本発明の課題は、オイルパンの剛性を高めつつ、軽量化を達成することができる内燃機関の構造を提供することにある。
前記課題を解決した内燃機関の構造は、内燃機関の本体部に接続されるオイルパンと、前記オイルパンの中に配置されて前記オイルパンに締結される複数のバッフルプレートと、を有し、前記複数のバッフルプレートのうち部分的に低剛性のバッフルプレートが配置されていることを特徴とする。
前記課題を解決した内燃機関の構造は、内燃機関の本体部に接続され、オイルを溜めるための相対的に底の深い深底部と相対的に底の浅い浅底部とを有するオイルパンと、前記オイルパンの中に配置されて前記オイルパンに締結される複数のバッフルプレートと、を備え、複数の前記バッフルプレートのうち、前記浅底部側に締結される前記バッフルプレートの剛性は、前記深底部側に締結される前記バッフルプレートの剛性よりも高いことを特徴とする。
また、前記課題を解決した内燃機関の構造は、内燃機関の本体部に接続されるオイルパンと、前記オイルパンの中に配置されて前記オイルパンに締結される複数のバッフルプレートと、を有し、前記オイルパンは、オイルを溜めるための底部と、側部に重量物接合部と、を備え、複数の前記バッフルプレートのうち、前記重量物接合部側に締結される前記バッフルプレートの剛性は、他の前記バッフルプレートの剛性よりも高いことを特徴とする。
本発明の内燃機関の構造によれば、オイルパンの剛性を高めつつ、軽量化を達成することができる。
本発明の実施形態に係る内燃機関の構造の正面図である。 バッフルプレートが配置されたオイルパンの斜視図である。 図2のIII−III断面図である。 オイルパンの平面図である。 (a)は、第1バッフルプレートの平面図、(b)は、第1バッフルプレートの裏面図である。 第2バッフルプレートの平面図である。 (a)は、バッフルプレートのカット距離[%]とオイルパンの捩り剛性[μm/Nm]との関係、及びバッフルプレートのカット距離[%]に対応するオイルパンの累計質量[kg]の関係を表すグラフである。(b)は、(a)におけるバッフルプレートのカット距離[%]の説明図である。 (a)は、本発明の実施形態での第1バッフルプレートに生じる歪みの分布図であり、(b)は、変形例に係る第1バッフルプレートに生じる歪みの分布図である。
次に、本発明を実施するための形態(本実施形態)に係る内燃機関の構造について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、参照する図面の上前右の矢示方向は、本実施形態の内燃機関の構造を搭載する車両の上前右の方向に一致している。
本実施形態に係る内燃機関の構造は、内燃機関の本体部に接続されるオイルパンの中に複数のバッフルプレートが締結されて構成されている。
以下に、内燃機関の構造の全体構成について説明した後に、オイルパンとバッフルプレートについて説明する。
<内燃機関の構造の全体構成>
図1は、本実施形態に係る内燃機関の構造Cの正面図である。なお、図1中、トランスミッション4は、仮想線(二点鎖線)で示している。
図1に示すように、内燃機関の構造Cは、内燃機関の本体部1(以下、「内燃機関本体部1」と称する)と、バッフルプレート3(図2参照)を有するオイルパン2と、トランスミッション4と、を備えている。なお、本実施形態での内燃機関本体部1は、ガソリンを燃料とする直列4気筒エンジンを想定している。
内燃機関本体部1は、シリンダを形成するシリンダブロック11を備えている。シリンダブロック11の下部には、クランク室を形成するクランクケース12が一体に形成されている。クランクケース12には、シリンダ列方向に延びるクランクシャフト13が設けられている。
シリンダブロック11の上部にはシリンダヘッド14が接合されており、シリンダヘッド14の上部にはヘッドカバー15が接合されている。
シリンダヘッド14及びヘッドカバー15の内部には動弁室が形成されている。
クランクケース12の下部には、後に詳しく説明するオイルパン2が複数のボルトB1にて締結されている。
また、シリンダブロック11の左側部には、クランクシャフト13の駆動力が伝達されるトランスミッション4がボルトB2にて締結されている。
そして、本実施形態でのオイルパン2は、このトランスミッション4の接合部24を有している。なお、この接合部24については、オイルパン2とともに後に詳しく説明する。
以上のような内燃機関本体部1は、シリンダブロック11、シリンダヘッド14、ヘッドカバー15などが、アルミ合金のダイカストによる鋳造品であるものを想定している。
<オイルパン>
次に、オイルパン2(図1参照)について説明する。
図2は、バッフルプレート3が配置されたオイルパン2の斜視図である。
図2に示すように、本実施形態でのオイルパン2は、上方に開いた箱体で形成されている。そして、オイルパン2の内部空間は、後に詳しく説明するバッフルプレート3によって、上下方向に、クランクケース12(図1参照)に臨む空間と、オイルパン2の底側に設定される油室26とに仕切られている。
また、オイルパン2は、平面視で、左右方向に長い略矩形に形成されている。
そして、オイルパン2の上部開口には、開口縁に沿ってフランジ25が形成されている。このフランジ25には、ボルトB1(図1参照)の挿通孔25aが開口縁に沿うように複数設けられている。
また、オイルパン2の上部開口には、矩形左辺に対応する縁部の前後方向の両端部に、トランスミッション4(図1参照)に対する接合部24をそれぞれ有している。なお、この接合部24は、特許請求の範囲にいう「重量物接合部」に相当する。
これら接合部24のそれぞれは、矩形左辺に対応する縁部に沿って上部開口から遠ざかる方向に延出している。
そして、図1に示すように、オイルパン2は、この接合部24を介して前記のようにボルトB2にてトランスミッション4に締結されている。
ただし、特許請求の範囲にいう「重量物接合部」は、本実施形態でのトランスミッション4に対する接合部24に限定されるものではなく、重量物の接合部であればよい。したがって、重量物接合部は、例えばハイブリッド車における駆動用電動機との接合部などであってもよい。
図3は、図2のIII−III断面図である。図3中、オイルパン2の深底部22の内周壁22aは、隠れ線(点線)で示している。
図3に示すように、オイルパン2は、潤滑油(オイル)を溜めるための相対的に底の深い深底部22と相対的に底の浅い浅底部21とを有している。なお、図3中、符号3aは、浅底部21に配置される後記の第1バッフルプレートである。
オイルパン2は、具体的には、図1に示すように、長手方向の右側から左側に向かって、深底部22と、中間部23と、浅底部21とがこの順番で形成されている。
つまり、オイルパン2の浅底部21は、中間部23を挟んでトランスミッション4との接合部24側に設定されている。そして、深底部22は、中間部23を挟んで接合部24とは反対側に設定されている。
なお、本実施形態での中間部23は、深底部22から浅底部21への段差を埋める傾斜面にて構成されている。ただし、本実施形態での中間部23は、本発明において必須の構成要素ではない。したがって、オイルパン2は、深底部22から浅底部21へと急に(略垂直に)立ち上がる段差を有するステップ構造とすることもできる。
次に参照する図4は、オイルパン2の平面図である。なお、図4中、バッフルプレート3は、仮想線(二点鎖線)で示している。
図4に示すように、オイルパン2は、油室26内に複数のボルトボス20を有している。
本実施形態でのボルトボス20は、オイルパン2における長手方向の左側から右側に向かって、第1ボルトボス20a、第2ボルトボス20b、第3ボルトボス20c、第4ボルトボス20d、第5ボルトボス20e、第6ボルトボス20f、第7ボルトボス20g、第8ボルトボス20h、及び第9ボルトボス20iの9つからなる。なお、これらを特に区別しない場合には、単にボルトボス20と称することがある。
そして、これらのボルトボス20のうち、第1ボルトボス20aから第5ボルトボス20eの5つは、浅底部21に形成されている。また、これらのボルトボス20のうち、第6ボルトボス20fから第9ボルトボス20iの4つは、深底部22に形成されている。
また、9つのボルトボス20のうち、第2ボルトボス20b、第5ボルトボス20e、第7ボルトボス20g、及び第9ボルトボス20iの4つは、オイルパン2の前側の開口縁に沿ってオイルパン2の長手方向(左右方向)に並ぶように形成されている。また、9つのボルトボス20のうち、第1ボルトボス20a、第4ボルトボス20d、第6ボルトボス20f、及び第8ボルトボス20hの4つは、オイルパン2の後側の開口縁に沿ってオイルパン2の長手方向(左右方向)に並ぶように形成されている。
そして、第3ボルトボス20cは、本実施形態でのオイルパン2に規定される捻れ振動の節Ndに対応する位置に形成されている。
具体的に説明すると、本実施形態でのオイルパン2においては、前記のように内燃機関本体部1(図1参照)とトランスミッション4(図1参照)に対してボルトB1,B2(図1参照)にて締結されることによって、図4に示すように、オイルパン2の長手方向(左右方向)に延びる中心軸Ax周りに捩れ角が周期的に変化する運動(捩れ振動)が想定される。
そして、本実施形態でのオイルパン2における捩れ振動の節(ノード)Ndは、オイルパン2を構成する浅底部21、中間部23及び深底部22のそれぞれの剛性分布に基づいて、浅底部21に形成される。
本実施形態でのオイルパン2においては、この浅底部21に形成される節Ndに対応する位置に、前記のように第3ボルトボス20cが配置されることとなる。
本実施形態でのこれらのボルトボス20は、水平方向に同じ高さのものを想定している。ただし、浅底部21のボルトボス20と、深底部22のボルトボス20とは、相互に高さを変えることもできる。
これらのボルトボス20には、後に詳しく説明するように、オイルパン2にバッフルプレート3を取り付けるボルトB3(図2参照)が噛み合う。
なお、オイルパン2は、図示を省略するが、油室26(図2参照)の潤滑油(オイル)を吸込んで内燃機関本体部1(図1参照)に圧送するオイルポンプと、油室26からオイルポンプに吸込まれた潤滑油(オイル)が通流するオイルストレーナと、を備えている。
<バッフルプレート>
次に、バッフルプレート3(図2参照)について説明する。
図2に示すように、バッフルプレート3は、オイルパン2の中に複数配置されている。本実施形態でのバッフルプレート3は、オイルパン2の中に2つ配置されている。具体的には、バッフルプレート3は、相対的に剛性が高い第1バッフルプレート3aと、相対的に剛性が低い第2バッフルプレート3bとで構成されている。
なお、以下の説明において、これらを特に区別しない場合には、単にバッフルプレート3と称することがある。
そして、これらのバッフルプレート3は、オイルパン2のボルトボス20(図4参照)に対して、ボルトB3にて締結されている。
(第1バッフルプレート)
図5(a)は、第1バッフルプレート3aの平面図、図5(b)は、第1バッフルプレート3aの裏面図である。なお、図5(a)中、第1バッフルプレート3aの裏面に形成されるリブ33の肉抜き部34b(図5(b)参照)を隠れ線(点線)で示している。また、図5(b)中、第1バッフルプレート3aの表面に形成されるリブ33(図5(a)参照)の肉抜き部34a(図5(a)参照)を隠れ線(点線)で示している。
図5(a)及び図5(b)に示すように、第1バッフルプレート3aは、平面視で矩形に形成されている。
また、第1バッフルプレート3aは、図5(a)及び図5(b)に示すように、ボルトB3(図2参照)が挿通される複数のボルト穴30を有している。これらのボルト穴30は、図4に示す第1ボルトボス20aから第5ボルトボス20eに対応するように、第1ボルト穴30a、第2ボルト穴30b、第3ボルト穴30c、第4ボルト穴30d、及び第5ボルト穴30eからなる5つで構成されている。
つまり、第1ボルト穴30a、第2ボルト穴30b、第4ボルト穴30d、及び第5ボルト穴30eは、第1バッフルプレート3aの四隅にそれぞれ形成されている。そして、第3ボルト穴30cは、オイルパン2(図4参照)の捩れ振動の節Nd(図4参照)に対応するように、第1バッフルプレート3aの中央に形成されている。なお、以下の説明において、これらの第1ボルト穴30aから第5ボルト穴30eを特に区別しない場合には、単にボルト穴30と称することがある。
また、第1バッフルプレート3aは、図5(a)に示すように、第1バッフルプレート3aの上面に、リブ33を有している。このリブ33は、平面視で、5つのボルト穴30を略X字状に繋ぐように形成されている。
具体的には、リブ33は、第1ボルト穴30aと、第3ボルト穴30cと、第5ボルト穴30eとを略対角線上に繋ぎ、第2ボルト穴30bと、第3ボルト穴30cと、第4ボルト穴30dとを略対角線上に繋ぐように形成されている。
このようなリブ33は、後に詳しく説明するように、本体33a(図8(a)参照)と、本体補間部33b(図8(a)参照)とで構成されている。
このリブ33は、第1バッフルプレート3aの上面で部分的に上方に向けて盛り上がるように形成されている。
また、第1バッフルプレート3aは、図5(a)に示すように、第1バッフルプレート3aの上面側でリブ33を部分的に肉抜きした肉抜き部34aを有している。また、また、第1バッフルプレート3aは、図5(b)に示すように、第1バッフルプレート3aの裏面側でリブ33に対応する箇所を部分的に肉抜きした肉抜き部34bを有している。
これらの肉抜き部34a及び肉抜き部34bは、図5(a)に示すように、第1ボルト穴30aと、第3ボルト穴30cと、第5ボルト穴30eとを結ぶ線上、及び第2ボルト穴30bと、第3ボルト穴30cと、第4ボルト穴30dとを結ぶ線上を避けるように形成されている。
また、第1バッフルプレート3aは、図5(a)及び図5(b)に示すように、リブ33を避けた位置で、第1バッフルプレート3aの上面及び裏面のそれぞれに肉抜き部34cを有している。
このような本実施形態での第1バッフルプレート3aは、アルミニウム系素材からなるダイカスト成形品を想定している。
(第2バッフルプレート)
図6は、第2バッフルプレート3bの平面図である。
図6に示すように、第2バッフルプレート3bは、平面視で、右側に開く略U字形状を呈している。
第2バッフルプレート3bは、ボルトB3(図2参照)が挿通される複数のボルト穴30を有している。これらのボルト穴30は、図4に示す第6ボルトボス20fから第9ボルトボス20iに対応するように、第6ボルト穴30f、第7ボルト穴30g、第8ボルト穴30h、及び第9ボルト穴30iからなる4つで構成されている。
つまり、第7ボルト穴30g及び第9ボルト穴30iは、図4に示すオイルパン2の前側の開口縁に沿ってオイルパン2の長手方向(左右方向)に並ぶように配置される。そして、第6ボルト穴30f及び第8ボルト穴30hは、図4に示すオイルパン2の後側の開口縁に沿ってオイルパン2の長手方向(左右方向)に並ぶように配置される。
なお、以下の説明において、これらの第6ボルト穴30fから第9ボルト穴30iを特に区別しない場合には、単にボルト穴30と称することがある。
また、第2バッフルプレート3bは、略U字の内側に構造部材逃げ部35を有している。
本実施形態での構造部材逃げ部35は、構造部材としてのバランサ装置(図示を省略)の配置スペースを想定している。ちなみに、バランサ装置は、図示を省略するが、チェーンなどを介してクランクシャフト13(図1参照)によって回転する第1バランサシャフトと、この第1バランサシャフトと斜歯ギヤなどを介して噛み合って第1バランサシャフトと逆回転する第2バランサシャフトと、これらを収納するハウジングと、を有して構成される。
また、構造部材は、バランサ装置に限定されるものではなく、前記のオイルストレーナ(図示を省略)であってもよい。
つまり、本実施形態の内燃機関の構造Cにおいては、構造部材逃げ部35に構造部材が嵌り込むことによって、これと一体になった第2バッフルプレート3bとが協働することによってバッフル機能が向上する。したがって、構造部材としては、構造部材逃げ部35に嵌り込む形状を有していれば特に制限はない。
このような本実施形態での第2バッフルプレート3bは、鉄系素材からなり、第1バッフルプレート3aよりも薄い板材を想定している。そして、第2バッフルプレート3bは、第1バッフルプレート3aを構成するアルミニウム系素材よりもヤング率が大きい鉄系素材で構成されているものの、薄い板材で形成されているために、第1バッフルプレート3aよりも相対的に剛性が低くなっている。
(第1バッフルプレートと第2バッフルプレートの長さ)
次に、本実施形態でのオイルパン2の長手方向(左右方向)における第1バッフルプレート3aと、第2バッフルプレート3bとの長さについて説明する。
図7(a)は、バッフルプレート3のカット距離[%]とオイルパン2の捩り剛性[μm/Nm]との関係、及びバッフルプレート3のカット距離[%]に対応するオイルパン2の累計質量[kg]の関係を表すグラフである。図7(b)は、図7(a)におけるバッフルプレート3のカット距離[%]の説明図である。
本実施形態での第1バッフルプレート3aと、第2バッフルプレート3bとの長さは、第1バッフルプレート3aと第2バッフルプレート3bとが一体となった同一素材のバッフルプレート3を仮定し、図7(b)に示すバッフルプレート3のカット距離[%]に応じたオイルパン2の捩り剛性[μm/Nm]に基づいて設定されている。
このカット距離[%]は、まず第1バッフルプレート3aと第2バッフルプレート3bとが一体となったバッフルプレート3の長さ(オイルパン2の長手方向の長さ)を100[%]としている。そして、第1バッフルプレート3aと第2バッフルプレート3bの長さを決定する位置を、バッフルプレート3のカット距離[%]で表している。
ここではカット距離[%]に応じたオイルパン2の捩り剛性[μm/Nm]をCAE(Computer Aided Engineering)によって求めた。なお、捩り剛性[μm/Nm]は、長手方向に沿うオイルパン2の中心軸周りの捩り剛性[μm/Nm]である。その結果を図7(a)に示す。なお、本実施形態での捩り剛性[μm/Nm]は、その値が小さいほど捩り剛性に優れる。
図7(a)の左縦軸で規定するオイルパン2の捩り剛性[μm/Nm]は、バッフルプレート3の第3ボルト穴30cから第4ボルト穴30d(第5ボルト穴30e)までの間におけるカット距離[%]では、変化がなかった。
そして、第4ボルト穴30d(第5ボルト穴30e)からカット距離[%]が増加するに従って、捩り剛性[μm/Nm]の値は減少した。
また、カット距離[%]が40%を超えると捩り剛性[μm/Nm]は飽和した。つまり、第4ボルト穴30d(第5ボルト穴30e)と第6ボルト穴30fとの略中間位置で、第1バッフルプレート3aと第2バッフルプレート3bとに分割することで、オイルパン2の捩り剛性[μm/Nm]の最小値を得た。つまり、捩り剛性に最も優れた。
なお、図7(a)中、右縦軸は、カット距離[%]に対応するオイルパンの累計質量[kg]である。
(第1バッフルプレートに生じる歪みとリブの形状)
次に、第1バッフルプレート3a(図2参照)に生じる歪みとリブ33(図5(a)参照)の形状との関係について説明する。
図8(a)は、本実施形態での第1バッフルプレート3aに生じる歪みの分布図であり、図8(b)は、変形例に係る第1バッフルプレート3cに生じる歪みの分布図である。
図8(a)及び(b)における第1バッフルプレート3a,3cの歪みの分布は、所定条件で内燃機関本体部1(図1参照)を運転した際に、第1バッフルプレート3a,3cに生じる歪みをCAE(Computer Aided Engineering)にて求めたものである。
そして、図8(a)及び(b)におけるこの歪みの分布は、歪みが最も小さい白抜き領域A1と、網掛けの濃さを3段階でそれぞれ変えた「歪み小」の領域A2と、「歪み中」の領域A3と、「歪み大」の領域A4とによって表している。つまり、歪みの大きさは、領域A1<領域A2<領域A3<領域A4の関係式を満たすようになっている。
まず、変形例に係る第1バッフルプレート3c(図8(b)参照)について説明する。なお、この第1バッフルプレート3cは、次に説明するリブ33cの形状を除いて本実施形態での第1バッフルプレート3と同じ構造を有している。
図8(b)に示すように、第1バッフルプレート3cのリブ33cは、第1バッフルプレート3cの四隅に形成される第1ボルト穴30a、第2ボルト穴30b、第4ボルト穴30d、及び第5ボルト穴30eのそれぞれから第3ボルト穴30cに向かって延在している。これらのリブ33cは、第1バッフルプレート3cの上面で部分的に上方に向けて盛り上がるように形成されている。
そして、これら4つのリブ33cとしては、例えばボルトボス20(図4参照)と同幅以上、好ましくはボルトボス20の幅の2.4倍未満の幅で延びるものが挙げられる。
このようなリブ33cを有する第1バッフルプレート3cの歪み分布は、第3ボルト穴30c近傍から左側、つまりトランスミッション4(図1参照)側に、「歪み大」の領域A4が散在してはいるものの、概ね、歪みが最も小さい白抜き領域A1と、「歪み小」の領域A2とで構成されている。
すなわち、第1バッフルプレート3cは、これらのリブ33cによって捩り剛性が高められることとなる。
これに対して本実施形態での第1バッフルプレート3aは、図8(a)に示すように、リブ33が、本体33aと、本体補間部33bとで構成されている。
リブ33のうち本体33aは、図8(a)中、仮想線(二点鎖線)で示しており、前記の変形例に係る第1バッフルプレート3c(図8(b)参照)のリブ33cと同じ構造となっている。
リブ33のうち本体補間部33bは、第3ボルト穴30cを中心に放射状に延びる本体33a同士の間で広がる4つの領域で形成されている。
4つの本体補間部33bのそれぞれは、図8(a)中、ハッチング(斜線)を付したように、平面視で、第3ボルト穴30c側を頂点とする略三角形状を呈している。そして、各本体補間部33bの大きさは、例えば、略三角形状の底辺に相当する外縁の位置が、放射状に延びる本体33aの第3ボルト穴30c側から三分の一以上、三分の二未満の位置となるように設定することができる。
これら4つの本体補間部33bは、本体33aと一体になってリブ33を形成し、前記したように、平面視で、5つのボルト穴30a,30b,30c,30d,30eを略X字状に繋いでいる。
このような本実施形態での第1バッフルプレート3aは、図8(a)に示すように、「歪み大」の領域A4が著しく縮小しているとともに、「歪み小」の領域A2についても、変形例に係る第1バッフルプレート3c(図8(b)参照)の半分以下に縮小している。
なお、本発明においては、変形例に係る第1バッフルプレート3c(図8(b)参照)を有するもの排除するものではない。ちなみに、このような第1バッフルプレート3cによれば、オイルパン2の剛性を高めつつ、より確実に第1バッフルプレート3c自体の軽量化を達成することができる。
(第1バッフルプレートにおける剛性)
第1バッフルプレート3a(図2参照)及び第1バッフルプレート3c(図8(b)参照)の剛性は、第2バッフルプレート3b(図2参照)の剛性よりも相対的に高い。
第1バッフルプレート3a,3cは、リブ33(図8(a)参照)及びリブ33c(図8(b)参照)の形成部位や、肉抜き部34b(図5(b)参照)の形成部位を含めない、いわゆる一般部の厚さが、薄板材からなる第2バッフルプレート3b(図2参照)の厚さよりも、厚くなるように設定されたものを想定している。
これにより第1バッフルプレート3a,3cは、第2バッフルプレート3bを構成する鉄系素材よりもヤング率が小さいアルミニウム系素材で構成されてはいるものの、第2バッフルプレート3bよりも相対的に剛性が高くなっている。
また、第1バッフルプレート3a,3cは、ボルト穴30a,30b,30c,30d,30e(図8(a)及び(b)参照)を介して5つの締結点にてオイルパン2(図4参照)に接続されるものを想定している。これに対して、第2バッフルプレート3b(図2参照)は、ボルト穴30f,30g,30h,30i(図6参照)を介して4つの締結点にてオイルパン2(図4参照)に接続されるものを想定している。
これにより第1バッフルプレート3a,3cは、第2バッフルプレート3bを構成する鉄系素材よりもヤング率が小さいアルミニウム系素材で構成されてはいるものの、第2バッフルプレート3bよりも相対的に剛性が高くなっている。
また、第1バッフルプレート3a,3cは、ボルト穴30a,30b,30c,30d,30e(図8(a)及び(b)参照)を介したオイルパン2(図4参照)に対する5つの締結点が、リブ33(図8(a)参照)及びリブ33c(図8(b)参照)にて繋げられている。これに対して第2バッフルプレート3b(図2参照)は、オイルパン2(図4参照)に対する締結点を繋ぐリブを有していない。
これにより第1バッフルプレート3a,3cは、第2バッフルプレート3bを構成する鉄系素材よりもヤング率が小さいアルミニウム系素材で構成されてはいるものの、第2バッフルプレート3bよりも相対的に剛性が高くなっている。
また、第1バッフルプレート3a,3cは、平面視で略矩形を呈している。これに対して第2バッフルプレート3b(図2参照)は、その中央部が切り欠かれた形状、具体的には、略U字形状を呈している。
これにより第1バッフルプレート3a,3cは、第2バッフルプレート3bを構成する鉄系素材よりもヤング率が小さいアルミニウム系素材で構成されてはいるものの、第2バッフルプレート3bよりも相対的に剛性が高くなっている。
また、本実施形態での第1バッフルプレート3a,3cとは異なって、第2バッフルプレート3b(図2参照)の厚さ以下の第1バッフルプレート3a,3cをここに仮定する。このように仮定した第1バッフルプレート3a,3cは、第2バッフルプレート3bの形成素材よりもヤング率の大きい素材で形成することによって、第2バッフルプレート3bよりも相対的に剛性を高くすることができる。
以上、第1バッフルプレート3a,3cの剛性を第2バッフルプレート3bよりも剛性を高くする手法について具体的に例示したが、第1バッフルプレート3a,3cの剛性を高くする手法は、これに限定するものではない。したがって、第1バッフルプレート3a,3c及び第2バッフルプレート3bのそれぞれについて、適宜に機械的構造の選択、形成素材の選択などを組み合わせて行うことによって、第1バッフルプレート3a,3cの剛性を、第2バッフルプレート3bよりも高くすることもできる。
<オイルパンに対するバッフルプレートの締結>
本実施形態では、カット距離[%]が40%(図7(b)参照)の第1バッフルプレート3aが、図4に示すように、浅底部21の第1ボルトボス20aから第5ボルトボス20eの5つのボルトボス20に対してボルトB3(図2参照)にて締結されている。
また、本実施形態では、図4に示すように、第2バッフルプレート3bが、第1バッフルプレート3aとの間に所定の隙間Gを開けて配置されている。そして、第2バッフルプレート3bは、深底部22の第6ボルトボス20fから第9ボルトボス20iの4つのボルトボス20に対してボルトB3(図2参照)にて締結されている。
ちなみに、隙間Gの距離は、第1バッフルプレート3aと第2バッフルプレート3bとの間で振動が伝達されず、かつ第2バッフルプレート3bがU字を形成して前記の4つのボルトボス20に締結できれば、特に制限はない。
また、本実施形態での隙間Gは、左右方向に距離を有するものを想定しているが、第1バッフルプレート3aと第2バッフルプレート3bとの間で上下方向に距離を有するように設定することもできる。
そして、このようにバッフルプレート3がオイルパン2に締結されることによって、高剛性の第1バッフルプレート3aは、トランスミッション4(図1参照)に対する接合部24(図4参照)でオイルパン2に締結される。
また、第1バッフルプレート3aよりも剛性の低い第2バッフルプレート3bは、オイルパン2の長手方向における接合部24の反対側で第1バッフルプレート3aと隣り合うようにオイルパン2に締結される。
<作用効果>
次に、本実施形態の内燃機関の構造Cの奏する作用効果について説明する。
本実施形態の内燃機関の構造Cは、バッフルプレート3が複数に分割されている。
このような内燃機関の構造Cは、バッフルプレート3が複数に分割されることによって、それぞれのバッフルプレート3における剛性、重さ(質量)などの属性を個別に設定することができる。つまり、オイルパン2の構成部分のうち、高い剛性が要求される部分には、相対的に高剛性の第1バッフルプレート3aが配置される。また、オイルパン2の構成部分のうち、前記の高剛性が要求される部分ほどは高い剛性を要求されない部分には、相対的に低剛性の第2バッフルプレート3bが配置される。
このような内燃機関の構造Cによれば、一様に高剛性のバッフルプレート3を締結したオイルパン2と異なって、部分的に低剛性の第2バッフルプレート3bが配置されるため、オイルパン2の剛性を高めつつ、軽量化を達成することができる。
また、内燃機関の構造Cは、高い剛性が要求される浅底部21には、相対的に高剛性の第1バッフルプレート3aが配置される。また、オイルパン2の構成部分のうち、前記の高剛性が要求される部分ほどは高い剛性を要求されない深底部22には、相対的に低剛性の第2バッフルプレート3bが配置される。
このような内燃機関の構造Cによれば、オイルパン3の具体的な部分において、より確実にオイルパン2の剛性を高めつつ、軽量化を達成することができる。
また、この内燃機関の構造Cにおいては、オイルパン2の構成部分のうち、高い剛性が要求される部分、つまりトランスミッション4に対する接合部24側(重量物接合部側)には、相対的に高剛性の第1バッフルプレート3aが配置される。また、オイルパン2の構成部分のうち、前記の高剛性が要求される部分ほどは高い剛性を要求されない部分(深底部22)には、相対的に低剛性の第2バッフルプレート3bが配置される。
すなわち、本実施形態の内燃機関の構造Cは、オイルパン2の各部で要求される剛性に応じて、高剛性の第1バッフルプレート3aと、低剛性の第2バッフルプレート3bとが配置される。
このような内燃機関の構造Cによれば、一様に高剛性のバッフルプレート3を締結したオイルパン2と異なって、部分的に低剛性の第2バッフルプレート3bが配置されるため、オイルパン2の剛性を高めつつ、軽量化を達成することができる。
また、この内燃機関の構造Cにおいては、第2バッフルプレート3bに構造部材逃げ部35を有している。
このような内燃機関の構造Cによれば、第2バッフルプレート3bのさらなる軽量化を図ることができる。
また、この内燃機関の構造Cにおいては、第1バッフルプレート3aと前記第2バッフルプレート3bとの間には、隙間Gが形成されている。
このような内燃機関の構造Cによれば、内燃機関本体部1の振動によって、第1バッフルプレート3aと前記第2バッフルプレート3bとが接触しない。これにより内燃機関の構造Cは、異音の発生を防止することができる。また、この内燃機関の構造Cによれば、第1バッフルプレート3aと前記第2バッフルプレート3bとが接触することによる相互の摩耗、損壊などを防止することができる。
また、この内燃機関の構造Cにおいては、第1バッフルプレート3aには、オイルパン2との締結点となるボルト穴30同士を繋ぐリブ33が形成されている。
このような内燃機関の構造Cによれば、第1バッフルプレート3aの剛性を効果的に増加させることができる。
また、この内燃機関の構造Cにおいては、リブ33に対応する部分に肉抜き部34a,34bが設けられている。
このような内燃機関の構造Cによれば、第1バッフルプレート3aの軽量化を図ることができる。
以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、第1バッフルプレート3aと第2バッフルプレート3bとの
2つのバッフルプレート3で構成されているが、3つ以上のバッフルプレート3で構成することもできる。
また、前記実施形態では、第1バッフルプレート3aが浅底部21に形成されたボルトボス20に締結され、第2バッフルプレート3bが深底部22に形成されたボルトボス20に締結されている。
しかしながら、第1バッフルプレート3a及び第2バッフルプレート3bのそれぞれは、一部の締結点を中間部23に形成されたボルトボス(図示を省略)に設定することもできる。
また、前記実施形態では、アルミニウム系素材からなる第1バッフルプレート3aと、鉄系素材からなる第2バッフルプレート3bとについて説明したが、内燃機関の構造Cにおいては、第1バッフルプレート3aが鉄系素材で形成され、第2バッフルプレート3bがアルミニウム系素材で形成される構成とすることもできる。
このような内燃機関の構造Cによれば、鉄系素材からなる一様に高剛性のバッフルプレート3を締結したオイルパン2と異なって、鉄系素材よりも比重の小さいアルミニウム系素材からなる第2バッフルプレート3bが配置されるため、オイルパン2の剛性を高めつつ、軽量化を達成することができる。
また、アルミニウム系素材は鉄系素材よりも展延性に富むため、低剛性の第2バッフルプレート3bを薄く成形する際に有利となる。
また、第1バッフルプレート3aと第2バッフルプレート3bの剛性の高低は、第1バッフルプレート3aの全体的な板厚を厚くし、若しくはリブのように部分的に厚くすること、又は第2バッフルプレート3bを部分的に肉抜きすることによって調節することもできる。したがって、第1バッフルプレート3a及び第2バッフルプレート3b同士の素材にかかわらず、第1バッフルプレート3a及び第2バッフルプレート3bの相互の機械的構造の違いのみによって、それぞれの剛性の高低を設定することもできる。
また、前記実施形態では、バッフルプレート3の素材として、鉄系素材、アルミニウム系素材が挙げられているが、バッフルプレート3の素材は、これらに限定されることなく、耐熱性の様々な素材、例えばポリイミド樹脂を母材とした炭素繊維複合材料などを使用することもできる。
また、前記実施形態では、オイルパン2は、相対的に段差を有する浅底部21と深底部22とを有するものを想定しているが、長手方向に連続的に高低差が形成される傾斜底を有する構成とすることもできる。
このような傾斜底を有するオイルパン2においては、分割されたバッフルプレート3がオイルパン2の長手方向に並ぶように配置される。この際、分割されたバッフルプレート3のうち、一方のバッフルプレート3が、例えば傾斜底の低い側に配置されれば、必然的に他方のバッフルプレート3が傾斜底の高い側に配置される。
そして、このような傾斜底を有するオイルパン2においては、前記の他方のバッフルプレート3に高剛性のもの(第1バッフルプレート3a)が採用され、前記の一方のバッフルプレート3に低剛性のもの(第2バッフルプレート3b)が採用される。
1 内燃機関の本体部
2 オイルパン
3 バッフルプレート
3a 第1バッフルプレート
3b 第2バッフルプレート
4 トランスミッション
20 ボルトボス
21 浅底部
22 深底部
23 中間部
24 トランスミッションの接合部(重量物接合部)
26 油室
30 ボルト穴
33 リブ
34a 肉抜き部
34b 肉抜き部
34c 肉抜き部
35 構造部材逃げ部
B1 ボルト
B2 ボルト
B3 ボルト
C 内燃機関の構造
G 隙間

Claims (8)

  1. 内燃機関の本体部に接続されるオイルパンと、
    前記オイルパンの中に配置されて前記オイルパンに締結される複数のバッフルプレートと、を有し、
    前記複数のバッフルプレートのうち部分的に低剛性のバッフルプレートが配置されていることを特徴とする内燃機関の構造。
  2. 内燃機関の本体部に接続され、オイルを溜めるための相対的に底の深い深底部と相対的に底の浅い浅底部とを有するオイルパンと、
    前記オイルパンの中に配置されて前記オイルパンに締結される複数のバッフルプレートと、を備え、
    複数の前記バッフルプレートのうち、前記浅底部側に締結される前記バッフルプレートの剛性は、前記深底部側に締結される前記バッフルプレートの剛性よりも高いことを特徴とする内燃機関の構造。
  3. 内燃機関の本体部に接続されるオイルパンと、
    前記オイルパンの中に配置されて前記オイルパンに締結される複数のバッフルプレートと、を有し、
    前記オイルパンは、オイルを溜めるための底部と、側部に重量物接合部と、を備え、
    複数の前記バッフルプレートのうち、前記重量物接合部側に締結される前記バッフルプレートの剛性は、他の前記バッフルプレートの剛性よりも高いことを特徴とする内燃機関の構造。
  4. 複数の前記バッフルプレートは、相対的に剛性が高い第1バッフルプレートと剛性が低い第2バッフルプレートとからなり、前記第1バッフルプレートは、鉄系素材で形成され、前記第2バッフルプレートは、アルミニウム系素材で形成されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の内燃機関の構造。
  5. 複数の前記バッフルプレートは、相対的に剛性が高い第1バッフルプレートと剛性が低い第2バッフルプレートとからなり、前記第2バッフルプレートには、構造部材逃げ部を有していることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の内燃機関の構造。
  6. 複数の前記バッフルプレートは、相対的に剛性が高い第1バッフルプレートと剛性が低い第2バッフルプレートとからなり、前記第1バッフルプレートと前記第2バッフルプレートとの間には、隙間が形成されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の内燃機関の構造。
  7. 複数の前記バッフルプレートは、相対的に剛性が高い第1バッフルプレートと剛性が低い第2バッフルプレートとからなり、前記第1バッフルプレートには、前記オイルパンとの締結点同士を繋ぐリブが形成されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の内燃機関の構造。
  8. 前記第1バッフルプレートにおける前記リブは、肉抜きされていることを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の構造。
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