JP7337465B2 - バッフルプレート - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 出荷日 ： 令和３年６月８日 出荷先 ： トヨタアストラモーター社（Ｐ．Ｔ． Ｔｏｙｏｔａ－Ａｓｔｒａ Ｍｏｔｏｒ， Ｊｌ． Ｙｏｓ Ｓｕｄａｒｓｏ， Ｓｕｎｔｅｒ ＩＩ， Ｊａｋａｒｔａ Ｕｔａｒａ， ＩＮＤＯＮＥＳＩＡ） 公開者 ： ダイハツ工業株式会社

本発明は、内燃機関にあってエンジンオイルを貯留するオイルパンを上方から覆うバッフルプレートに関する。

動力源として車両に搭載される内燃機関における、複数の気筒を内包するシリンダブロックの下方には、クランクシャフトを囲繞するクランクケースが連結される。そして、そのクランクケースの底部に、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。

オイルパンに蓄えているエンジンオイルは、ストレーナを介してオイルポンプに吸引される。オイルポンプが吐出し圧送するエンジンオイルは、内燃機関の各所に供給される。内燃機関の各所を潤滑したエンジンオイルは、再びオイルパンへと流下する。

エンジンオイルは、シリンダブロックの上方に連結されるシリンダヘッドにも供給され、シリンダヘッドに収容されるカムシャフトやこれを軸受するカムジャーナル等を潤滑する。潤滑を終えたエンジンオイルは、シリンダブロックに穿たれているオイル落とし通路（例えば、下記特許文献１、２を参照）を流通し、クランクケースひいてはオイルパンへと流下する。

クランクケース内には、オイルパンを上方から覆うバッフルプレートが設置される（例えば、下記特許文献１、３を参照）。バッフルプレートは、車両が荒れた路面上や傾斜した路面上を走行するとき、加減速するとき、カーブを曲がるとき等に、オイルパン内のエンジンオイルが暴れたり大きく偏ったりすることを抑制する働きをする。

特開２０１２－１４９５６８号公報 特開２０２０－０５１３７１号公報 特開２０１５－１９４１０５号公報

バッフルプレート１は、板金材をプレス加工する等して作製される。図２に、従来のバッフルプレート１を例示している。

図３に示すように、内燃機関のクランクシャフト５には、クランクアーム５３及びカウンタウェイト（バランスウェイト）５４が、当該クランクシャフト５の軸心と直交する径方向に突出するように設けられる。加えて、クランクアーム５３の先端部に組み付けられるクランクピンと、気筒３１内を摺動進退するピストン５１に組み付けられるピストンピンとが、コンロッド（コネクティングロッド）５２により接続される。軸心回りに回転するこれらの軌跡Ｌがバッフルプレート１と干渉することを避けるべく、図２に示しているように、バッフルプレート１における各気筒３１の直下にあたる部位１１は、下方に凹む曲面状に成形される。

一方で、バッフルプレート１の剛性を担保する必要から、クランクシャフト５の軸心方向に沿って隣り合う気筒３１と気筒３１との間の直下にある部位１３は、上方に凸な堤状に成形される。

図３に示しているように、シリンダヘッド２から流下するエンジンオイルＯを通過させるオイル落とし通路３２は、シリンダブロック３における、気筒３１と気筒３１との狭間の位置に形成されている。このオイル落とし通路３２を通過したエンジンオイルＯは、平常であれば、図４に示すように、クランクケース４の内壁面に沿って流れ落ち、クランクケース４の内壁面とバッフルプレート１の縁端との間隙Ｅを通じてオイルパン４１に帰還する。なお、図１ないし図５中、矢印Ｆが車両の前方を指し示し、矢印Ｒが車両の後方を指し示している。

だが、車両が走行する路面の勾配が大きい場合には、車載の内燃機関も大きく傾倒し、結果、図２及び図５に示すように、オイル落とし通路３２を通過したエンジンオイルＯの少なくとも一部がバッフルプレート１上に落下することが起こる。図示例に則して述べると、路面の勾配が所定（約１８°）以上に大きい登坂路を走行しているときに、エンジンオイルＯがクランクケース４の前壁の内面とバッフルプレート１の前端縁との間隙Ｅに向かって落ちず、バッフルプレート１の前端部に向かって落ちる。

図２に示しているように、バッフルプレート１上に落ちたエンジンオイルＯは、堤部１３に落着してその頂壁に沿って流れ、さらにそこから側方に別れるように広がり、凹曲面部１１に落ちる。最終的に、そのエンジンオイルＯは、凹曲面部１１に予め穿たれている貫通孔（スリット）１１１を通じてオイルパン４１に落下する。この過程で、エンジンオイルＯがある程度以上の時間バッフルプレート１上に滞留するため、その分だけオイルパン４１内にあるエンジンオイルＯの量が低減することになる。

しかも、クランクケース４及びオイルパン４１が傾いていることから、図５に示しているように、オイルパン４１内のエンジンオイルＯの油面（上面）Ｓが一方側、具体的には車両の後方側に偏り、ストレーナ４２が油面Ｓよりも上方に露出する懸念が生じる。さすれば、オイルポンプがエンジンオイルＯとともに、クランクケース４内の空気やブローバイガスを吸い込んでしまうことになる。

また、図４及び図５に示すように、バッフルプレート１の凹曲面部１１は元来、クランクアーム５３やカウンタウェイト５４、コンロッド５２等の運動の軌跡Ｌに近接している。それ故、バッフルプレート１上にエンジンオイルＯが溜まっていると、そのエンジンオイルＯがクランクアーム５３等により叩かれ、エンジンオイルＯに気泡が巻き込まれる可能性もある。

上記の点に着目してなされた本発明は、バッフルプレートの剛性を確保しながら、バッフルプレート上にエンジンオイルが長く滞留しないようにし、内燃機関の各所に空気やブローバイガスを含んだエンジンオイルを送出する不都合を回避することを所期の目的としている。

本発明では、内燃機関における複数の気筒を内包するシリンダブロックの下方に配されエンジンオイルを貯留するオイルパンを上方から覆うとともに、当該内燃機関が搭載される車両の前後方向に沿った前端縁とクランクケースの前壁の内面との間に、シリンダブロックにおける気筒と気筒との間に面する位置に穿たれたオイル落とし通路から流下するエンジンオイルを通過させる間隙が形成されるように配置されるバッフルプレートであって、前記オイル落とし通路から流下するエンジンオイルが落下し得る箇所に成形され、それに隣接する箇所と比較して下方に凹んでいる凹陥部と、前記凹陥部の壁に穿たれ凹陥部に落下したエンジンオイルを通過させてオイルパンに落とし込む貫通孔とを具備し、前記凹陥部は、前記車両の前後方向に沿って延伸する凹溝状をなし、その前後方向の中間部位が前端側及び後端側に比して下方に窪んでおり、車両が所定角度以上の勾配の登坂路を走行しているときに前記オイル落とし通路から流下したエンジンオイルが落着する箇所にあり、前記貫通孔は、当該バッフルプレートの後端よりも前端に近い箇所の壁にのみ穿たれているバッフルプレートを構成した。

本発明によれば、バッフルプレートの剛性を確保しつつ、バッフルプレート上にエンジンオイルが長く滞留しないようにし、内燃機関の各所に空気やブローバイガスを含んだエンジンオイルを送出する不都合を回避することができる。

本発明の一実施形態におけるバッフルプレートを示す斜視図。 従来例のバッフルプレートを示す斜視図。 車両に搭載される内燃機関の構造を示す正面図、並びにシリンダブロック内の気筒及びオイル落とし通路を模式的に示す平面図。 車両に搭載される内燃機関のクランクケース及びオイルパン、並びにバッフルプレートを示す側端面図。 車両に搭載される内燃機関のクランクケース及びオイルパン、並びにバッフルプレートを示す側端面図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態のバッフルプレート１を示す。このバッフルプレート１は、内燃機関のクランクケース４の底部にあるオイルパン４１を上方から覆うもので、板金材をプレス加工する等して作製される。図２に示している従来のバッフルプレート１と同様、本実施形態のバッフルプレート１でも、内燃機関の各気筒３１の直下にあたる部位１１は、下方に凹む曲面状に成形する。これは、クランクシャフト５の軸心回りに回転運動するクランクアーム５３、カウンタウェイト５４、コンロッド５２等がバッフルプレート１に衝突することを避ける意図である。

翻って、本実施形態のバッフルプレート１における、内燃機関の気筒３１と気筒３１との間の直下にある部位は、気筒３１の直下にある凹曲面部１１よりもさらに下方に凹んだ凹陥部１２とする。ちょうど、図２に示す従来のバッフルプレート１における堤部１３を凹陥部１２に転換したような構造となっている。このような凹陥部１２を成形することで、バッフルプレート１として必要な剛性を担保できる。

本実施形態では、いわゆる横置きのＦＦ（Ｆｒｏｎｔ－ｅｎｇｉｎｅ Ｆｔｏｎｔ－ｄｒｉｖｅ）車を想定している。即ち、内燃機関を、車両の前方のエンジンコンパートメント（エンジンルーム）内に、そのクランクシャフト５が伸びる軸心方向（複数の気筒３１が並ぶ方向でもある）が車両の左右方向と合致するように配置する。

図３に例示している内燃機関は、直列三気筒エンジである。従って、図１に示すように、本実施形態のバッフルプレート１には、車両の左右方向に沿って凹曲面部１１が三列存在し、それら凹曲面部１１の間に凹陥部１２が二列存在している。凹陥部１２は、クランクシャフト５の軸心方向に対して垂直または略垂直な方向、換言すれば車両の前後方向に沿って延伸する凹溝状をなす。凹陥部１２は、車両の前後方向の中間部位が、前端側及び後端側に比して下方に窪んでいる。

図３に示すように、複数の気筒３１を内包するシリンダブロック３の上方にはシリンダヘッド２が連結され、下方にはクランクケース４が連結される。オイルポンプがオイルパン４１から吸込んで吐出するエンジンオイルＯの一部は、シリンダヘッド２まで圧送され、各気筒３１の吸排気バルブを開閉駆動するカムシャフトや、これを軸受するカムジャーナル等を潤滑する。それらの潤滑を終えたエンジンオイルＯは、シリンダブロック３内に開設したオイル落とし通路３２を経由して、クランクケース４ひいてはオイルパン４１へと還流する。

オイル落とし通路３２は、シリンダブロック３を上下に貫通する。オイル落とし通路３２は、シリンダブロック３の上面及び下面にそれぞれ開口している。図３ないし図５に模式的に示しているように、シリンダヘッド２に供給されたエンジンオイルＯは、シリンダブロック３における隣り合う気筒３１と気筒３１との狭間の位置、かつ車両の前方側に所在するオイル落とし通路３２に流れ込む。

図４及び図５はそれぞれ、車載の内燃機関のクランクケース４及びオイルパン４１、並びにバッフルプレート１を示す側端面図である。図４は、車両が平坦路を走行している状況を表し、図５は、車両が登坂路を走行している状況を表している。図４に示す平常時、オイル落とし通路３２を流下したエンジンオイルＯは、クランクケース４における車両の前方側の壁の内面に沿って流れ落ちる。そして、そのエンジンオイルＯは、クランクケース４の内壁面とバッフルプレート１の前端縁との間隙Ｅを通過して、オイルパン４１へと帰還する。

しかし、図５に示すように、車両が登坂路を走行しており、その路面の勾配が所定角度以上に場合には、クランクケース４を含む内燃機関が大きく後傾することから、オイル落とし通路３２を流下したエンジンオイルＯの少なくとも一部が、バッフルプレート１上に落下し得る。図１に示すように、そのエンジンオイルＯは、バッフルプレート１の前端側の凹陥部１２の内に落着することになる。何故ならば、凹陥部１２のクランクシャフト５の伸びる軸心方向に沿った位置が、気筒３１と気筒３１との狭間の下方にある、つまるところ凹陥部１２がシリンダブロック３におけるオイル落とし通路３２の出口の直下にあたる箇所に設けられているからである。

その上で、凹陥部１２における、バッフルプレート１の後端よりも前端に近い箇所の壁に、予めバッフルプレート１を貫通する窓状の貫通孔１２１を穿ってある。シリンダブロック３のオイル落とし通路３２からバッフルプレート１の凹陥部１２に落ちたエンジンオイルＯは、凹陥部１２を伝って車両の前方側から後方側に向かって流れ、貫通孔１２１を通じて速やかにオイルパン４１へと落下する。このため、エンジンオイルＯがバッフルプレート１上に長時間滞留しない。なお、図示例では、凹陥部１２の底壁に貫通孔１２１を形成しているが、溝状をなす凹陥部１２の車両の左右方向に沿って対向している何れかの側壁に貫通孔１２１を形成しても構わない。

本実施形態では、複数の気筒３１を内包するシリンダブロック３の下方に配されエンジンオイルＯを貯留するオイルパン４１を上方から覆うバッフルプレート１であって、シリンダブロック３における気筒３１と気筒３１との間に面する位置に穿たれたオイル落とし通路３２から流下するエンジンオイルＯが落下し得る箇所に成形され、それに隣接する箇所１１と比較して下方に凹んでいる凹陥部１２と、前記凹陥部１２の壁に穿たれ凹陥部１２に落下したエンジンオイルＯを通過させてオイルパン４１に落とし込む貫通孔１２１とを具備するバッフルプレート１を構成した。

本実施形態によれば、シリンダブロック３内のオイル落とし通路３２からバッフルプレート１上にエンジンオイルＯが落着したとしても、そのエンジンオイルＯを凹陥部１２に沿って貫通孔１２１に流し入れ、速やかにオイルパン４１へと還流させることができる。従って、バッフルプレート１上にエンジンオイルＯが長時間滞留することでオイルパン４１内のエンジンオイルＯの油面Ｓが低減する問題や、バッフルプレート１上でエンジンオイルＯがクランクアーム５３やコンロッド５２等に叩かれてエンジンオイルＯに気泡が混入する問題を緩和ないし解消できる。よって、ストレーナ４２からオイルポンプにクランクケース４内の空気やブローバイガスを多く含むエンジンオイルＯを吸い込み、それを内燃機関の各所に供給することが抑止される。

バッフルプレート１の剛性は、従来のものと同程度に確保できる。よって、内燃機関の運転中または車両の走行中にバッフルプレート１が振動して異音を発生させるようなことも抑制できる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…バッフルプレート
１１…凹陥部に隣接する箇所（凹曲面部）
１２…凹陥部
１２１…貫通孔
３…シリンダブロック
３１…気筒
３２…オイル落とし通路
４…クランクケース
４１…オイルパン
Ｏ…エンジンオイル

Claims (1)

1. 内燃機関における複数の気筒を内包するシリンダブロックの下方に配されエンジンオイルを貯留するオイルパンを上方から覆うとともに、当該内燃機関が搭載される車両の前後方向に沿った前端縁とクランクケースの前壁の内面との間に、シリンダブロックにおける気筒と気筒との間に面する位置に穿たれたオイル落とし通路から流下するエンジンオイルを通過させる間隙が形成されるように配置されるバッフルプレートであって、
   前記オイル落とし通路から流下するエンジンオイルが落下し得る箇所に成形され、それに隣接する箇所と比較して下方に凹んでいる凹陥部と、
   前記凹陥部の壁に穿たれ凹陥部に落下したエンジンオイルを通過させてオイルパンに落とし込む貫通孔とを具備し、
   前記凹陥部は、前記車両の前後方向に沿って延伸する凹溝状をなし、その前後方向の中間部位が前端側及び後端側に比して下方に窪んでおり、車両が所定角度以上の勾配の登坂路を走行しているときに前記オイル落とし通路から流下したエンジンオイルが落着する箇所にあり、
   前記貫通孔は、当該バッフルプレートの後端よりも前端に近い箇所の壁にのみ穿たれているバッフルプレート。

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