JP6928215B2

JP6928215B2 - 液体貯留構造

Info

Publication number: JP6928215B2
Application number: JP2017226578A
Authority: JP
Inventors: 秀一平野
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2037-11-27
Also published as: CN111386394A; JP2019094868A; PH12020550681A1; CN111386394B; WO2019103096A1

Description

本開示は、液体貯留構造に関し、特に、エンジンオイルを貯留するオイルパンにバッフルプレートが設けられた技術に関するものである。

一般的に、エンジンのシリンダブロック下部には、エンジンオイルを貯留するオイルパンが設けられている。オイルパンに貯留されたエンジンオイルは、エンジンの動力で駆動するオイルポンプにより汲み上げられ、エンジンの各摺動要素に供給された後にオイルパンに循環されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２８０５４７号公報

ところで、オイルパン及び、該オイルパン内に貯留されたエンジンオイルには、オイルポンプのオイル吸い込みに伴い振動が伝達される。このため、オイルポンプ等を主とする加振源の固有振動数と、オイルパン及び、オイルパン内のエンジオイルを含めた被加振側の固有振動数とが一致すると、これらの共振を起因に騒音が発生する場合がある。このような騒音は、運転者等に不快感を与え得るため、騒音の発生を効果的に抑止することが望まれる。

本開示の技術は、液体貯留構造に関し、騒音の発生を効果的に抑止することを目的とする。

本開示の技術は、液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部及び、該液体貯留部内の液体に振動を付与する加振源と、その下面を前記液体貯留部内に貯留された液体の液面に臨ませると共に、該下面に開口する凹部を含み、前記液体貯留部内の液面レベルの上昇に伴い前記液面が前記下面に達すると、前記液面と前記凹部とにより画定される閉空間が形成されるバッフルプレートと、を備え、前記液体貯留部及び、該液体貯留部内の液体を含む被加振側の固有振動数と前記加振源の固有振動数とが一致しないように、前記凹部の形状が設定されていることを特徴とする。

また、前記被加振側の固有振動特性が、前記閉空間の共鳴周波数の影響によって前記加振源の固有振動数とは異なる二つの周波数帯域に振幅の極大値を有する周波数特性となるように、前記凹部の形状が設定されていることが好ましい。

また、前記被加振側の周波数特性が、前記閉空間の共鳴周波数の影響によって二つの周波数帯域に振幅の極大値を有することにより、何れか一方の極大値が前記加振源の固有振動数と一致する場合には、前記バッフルプレートに前記凹部と連通して前記閉空間から空気を逃がす貫通穴を設けることが好ましい。

また、前記凹部が前記バッフルプレートの前記下面に設けられた複数の補強リブにより区画形成されていることが好ましい。

また、前記液体貯留部がエンジンの下部に設けられたオイルパンであり、前記液体が前記オイルパンに貯留されるエンジンオイルであり、前記加振源が前記エンジンオイルを汲み上げるオイルポンプであってもよい。

本開示の技術によれば、液体貯留構造に関し、騒音の発生を効果的に抑止することができる。

本実施形態に係る液体貯留構造を示す模式図である。本実施形態に係るバッフルプレートを斜め下方から視た模式的な斜視図である。本実施形態に係る液体貯留構造の被加振側の固有振動特性を説明する模式図である。他の実施形態に係る液体貯留構造を示す模式図である。他の実施形態に係る液体貯留構造の被加振側の固有振動特性を説明する模式図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る液体貯留構造について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態に係る液体貯留構造１を示す模式図である。液体貯留構造１は、例えば、エンジンＥの各摺動要素を潤滑するエンジンオイルの貯留構造であって、シリンダブロック（クランクケース）ＣＢの下部に固定されたオイルパン１０と、バッフルプレート２０とを備えている。

オイルパン１０には、エンジンオイルＯが貯留されている。オイルパン１０内のエンジンオイルＯには、エンジンオイルＯに含まれる異物を除去するオイルストレーナ１１が浸漬されている。また、オイルストレーナ１１には、サクションパイプ１２を介してエンジンオイルＯを汲み上げるオイルポンプ１３が接続されている。

オイルポンプ１３は、オイルパン１０やオイルパン１０内に貯留されたエンジンオイルＯに振動を付与する加振源の一例であって、例えば、エンジンＥの不図示のクランクシャフトから取り出した動力で駆動する。オイルポンプ１３の駆動によりオイルパン１０から汲み上げられたエンジンオイルＯは、エンジンＥの不図示の動弁機構等の各摺動要素に供給された後に、不図示のリターン配管を介してオイルパン１０に循環されるようになっている。

バッフルプレート２０は、例えば、オイルパン１０内に貯留されたエンジンオイルＯの液面安定性や剛性を確保するプレート部材であって、その周縁部をオイルパン１０の内壁或は、エンジンＥの他の部位に固定されている。また、エンジンオイルＯの液面Ｌに臨むバッフルプレート１０の下面には、複数の凹部２１が開口形成されている。

具体的には、図２（Ａ）に示すように、凹部２１は、バッフルプレート２０の下面周縁に沿って略矩形状に設けられた周縁補強リブ２２と、該周縁補強リブ２２内を対角線状に延設されて互いに交差する複数（図示例では２本）の傾斜補強リブ２３とにより区画形成されている。なお、凹部２１は、図２（Ｂ）に示すように、周縁補強リブ２２と、該周縁補強リブ２２内に格子状に設けられた複数本の格子状補強リブ２４とにより区画形成されてもよい。

これら複数の凹部２１は、図１に示すように、オイルポンプ１３の駆動状態に応じてエンジンオイルＯの液面Ｌが上昇し、これに伴い液面Ｌがバッフルプレート２０の下面に達すると、これら液面Ｌ及び凹部２１によって空気を密閉する閉空間Ｓが形成されるようになっている。すなわち、バッフルプレート２０は、少なくとも凹部２１が形成される範囲において、バッフルプレート２０の下面と上面又は側面を連通する貫通穴等を有しないように構成されている。

ところで、オイルポンプ１３のオイル吸い込みに伴い、オイルパン１０及び、オイルパン１０内のエンジンオイルＯに振動が伝達されると、オイルポンプ１３（以下、単に加振源と称する）の固有振動数と、オイルパン１０及び、オイルパン１０内のエンジンオイルＯ（以下、これらを単に被加振側と称する）の固有振動数とが一致することにより共振する場合がある。

本実施形態では、このような共振を防止すべく、被加振側の固有振動特性が、閉空間Ｓの共鳴周波数の影響を受けることにより、図３中に破線で示す振幅のピークを一つのみ有する特性線Ｌ１から、実線で示すような二つの異なる周波数帯域に振幅の極大値Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ有する特性線Ｌ２に変化するように、凹部２１の空間容積及び、又は開口面積等の各数値を設定している。これら空間容積や開口面積等の数値は、一義的に決まるものではなく、エンジンＥの仕様やオイルポンプ１３の容量、オイルパン１０の形状等に応じて実験等により適宜に設定すればよい。

このように、被加振側の固有振動特性を変化させると、被加振側の固有振動数が加振源の固有振動数と一致しなくなることで、これらの共振が確実に防止されるようになり、共振を起因とした騒音の発生や破損等を効果的に抑止することが可能になる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。

例えば、被加振側の周波数特性が、閉空間Ｓの共鳴周波数の影響によって二つの異なる周波数帯域に振幅の極大値Ｐ１，Ｐ２を有することにより、これら極大値Ｐ１，Ｐ２の何れか一方が加振源の固有振動数と一致する場合には、図４に示すように、バッフルプレート２０に凹部２１と連通して閉空間Ｓ内の空気を逃がす貫通穴２５を設けることが好ましい。このように構成すれば、被加振側の固有振動特性が、図５中に破線で示す振幅に極大値Ｐ１，Ｐ２を二つ有する特性線Ｌ３から、実線で示す振幅にピークを一つのみ有する特性線Ｌ４に変化するようになり、共振を起因とした騒音の発生や破損等を効果的に防止できるようになる。

また、上記実施形態において、凹部２１は、補強リブ２２，２３，２４によって複数個に区画形成されるものとして説明したが、凹部２１の個数は１個のみでもよく、さらには、補強リブ以外の他の突起等により区画形成されてもよい。

また、上記実施形態の液体貯留構造１は、エンジンＥのオイルパン１０を一例に説明したが、トランスミッションのオイルパンや燃料タンク等、他の液体貯留構造にも広く適用することが可能である。

１液体貯留構造
１０オイルパン
１１オイルストレーナ
１２サクションパイプ
１３オイルポンプ
２０バッフルプレート
２１凹部
２２周縁補強リブ
２３傾斜補強リブ
２４格子状補強リブ
２５貫通穴

Claims

液体を貯留する液体貯留部と、
前記液体貯留部及び、該液体貯留部内の液体に振動を付与する加振源と、
その下面を前記液体貯留部内に貯留された液体の液面に臨ませると共に、該下面に開口する凹部を含み、前記液体貯留部内の液面レベルの上昇に伴い前記液面が前記下面に達すると、前記液面と前記凹部とにより画定される閉空間が形成されるバッフルプレートと、を備え、
前記液体貯留部及び、該液体貯留部内の液体を含む被加振側の固有振動数と前記加振源の固有振動数とが一致しないように、前記凹部の形状が設定されている
ことを特徴とする液体貯留構造。
前記被加振側の固有振動特性が、前記閉空間の共鳴周波数の影響によって前記加振源の固有振動数とは異なる二つの周波数帯域に振幅の極大値を有する周波数特性となるように、前記凹部の形状が設定されている
請求項１に記載の液体貯留構造。
前記凹部は、前記バッフルプレートの前記下面と、前記バッフルプレートの前記下面に設けられた複数の補強リブにより区画形成され、前記バッフルプレートは、少なくとも前記凹部を形成する範囲において、前記バッフルプレートの下面と前記バッフルプレートの上面を連通することなく前記凹部を閉塞する
請求項１又は２に記載の液体貯留構造。
前記バッフルプレートに前記凹部と連通して前記閉空間から空気を逃がす貫通穴が設けられた
請求項１に記載の液体貯留構造。
前記液体貯留部がエンジンの下部に設けられたオイルパンであり、前記液体が前記オイルパンに貯留されるエンジンオイルであり、前記加振源が前記エンジンオイルを汲み上げるオイルポンプである
請求項１から４の何れか一項に記載の液体貯留構造。