KR100298139B1

KR100298139B1 - 내연기관용오일팬구조물

Info

Publication number: KR100298139B1
Application number: KR1019970040861A
Authority: KR
Inventors: 히데끼 야마무라
Original assignee: 하나와 요시카즈; 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 1996-08-27
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 2001-09-22
Also published as: JP3552414B2; KR19980018992A; JPH1061488A; US5960763A

Abstract

본 발명은 오일 팬 및 오일 팬의 하부 위로 연장된 방지판을 포함하는 내연 기관용 오일 팬 구조물에 관한 것이다. 오일 팬에는 하부로부터 상향 연장되어 제1 및 제2 종방향 채널을 분리하도록 내연 기관의 종방향을 따라 연장된 적어도 하나의 유동 조절 방벽이 형성된다. 방지판에는 크랭크샤프트의 회전 방향에 대해 방벽의 상단부 바로 뒤의 위치에 유동 조절 방벽의 상단부를 따라 근접하여 연장된 슬릿 형태의 적어도 하나의 오일 수집 구멍이 형성된다. 유동 조절 방벽은 방지판의 하부 면과 방벽의 상단부 사이에 좁은 벤튜리 스로트를 한정하여 제1 채널로부터 제2 채널로 벤튜리 스로트를 통해 유체가 유동하면서 유체 압력 강하를 발생시킨다. 오일 수집 구멍은 압력 강하에 의해 방지판 상의 윤활유가 제2 채널 내로 흡입될 수 있도록 방벽의 상단부의 측면에 의해 제2 채널 내로 개방된다.

Description

내연 기관용 오일 팬 구조물{Oil Pan Structure for Internal Combustion Engine}

본 발명은 내연 기관용 오일 팬 구조물에 관한 것이며, 특히, 배플판(baffle plate)을 갖는 오일 팬 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 오일 팬 구조물은 윤활유를 저장하기 위한 깊은 오일 저장부와 크랭크 케이스로 낙하하는 윤활유를 수집하여 깊은 부분으로 윤활유를 향하게 하는 얕은 오일 수집부를 갖는다. 크랭크샤프트에 의해 구동되는 오일 펌프는 깊은 부분으로부터 오일 스트레이너를 통해 오일을 흡입하며, 윤활을 위해 내연 기관의 여러 부분으로 윤활유를 분배한다.

크랭크샤프트 및 커넥팅로드는 오일 팬 위로 근접하여 고속으로 회전한다. 내연 기관 회전 부품과 윤활유 사이의 불필요한 충돌을 방지하기 위해, 오일 팬의 얕은 부분은 깊은 부분으로 즉시 윤활유를 안내할 필요가 있다. 일본 특허 공개 공보 제87-247158호에 개시된 오일 팬 구조물은 얕은 부분의 저부로부터 상향으로 돌출하여 내연 기관의 종방향을 따라 연장되어 깊은 오일 저장부로 윤활유를 매끄럽게 안내하는 하나 이상의 리브형 유동 조절 판을 갖는다.

몇몇 예에서, 시트 메탈의 배플판은 얕은 부분 위로 연장되어 차량의 코너링 조작 중 윤활유가 상향으로 이동되어 회전 부품에 부딪히는 것을 방지한다. 다수의 오일 수집 슬릿형 구멍이 형성되어 윤활유가 배플판 아래의 얕은 부분 내의 하부 공간 내로 유동되게 한다.

그러나, 오일 수집 구멍 및 유동 조절 판은 분리 위치되어, 종래의 오일 팬 구조물은 배플판의 상측으로부터 하측으로 윤활유의 배출율이 제한된다. 특히, 다량의 오일이 순환되는 높은 내연 기관 속도의 범위에서, 배플판으로부터 제한된 배출 때문에 오일이 배플판 상에 오래 머무르게 되어 내연 기관 회전 부품과 배플판 상의 오일 사이에 충돌 가능성이 증가되는 경향이 있다. 배출 속도는 오일 수집 구멍의 개구 크기를 증가시킴으로써 개선될 수 있다. 그러나, 이는 배플판의 필요 기능을 수행하는 능력을 해칠 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 구멍 크기를 증가시키지 않으면서 배플판의 구멍을 통한 오일 수집율을 개선시켜 윤활유와 내연 기관 회전 부품 사이의 충돌을 방지할 수 있는 오일 팬 구조물을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 내연 기관용 오일 팬 구조물은 오일 팬 및 배플판을 포함한다. 오일 팬은 오일 팬의 저부로부터 상향 돌출되어 내연 기관의 종방향을 따라 연장된 적어도 하나의 유동 조절 방벽을 포함한다. 배플판은 오일 팬의 저부 위로 연장되며, 내연 기관의 크랭크샤프트의 회전 방향에 대해 유동 조절 방벽 바로 뒤의 위치에서 배플판에 개방된 적어도 하나의 오일 수집 구멍을 포함한다. 이러한 구조에서 유동 조절 방벽은 배플판의 하향 하부면과 유동 조절 방벽의 상단부 사이의 간격을 좁게 한정한다.

내연 기관의 크랭크케이스에서, 크랭크샤프트의 회전은 크랭크샤프트 주위로 회전 방향을 따라 공기 스트림을 발생시킨다. 이러한 공기 스트림은 측방향으로 오일 팬 내의 윤활유를 압박하여 유동 조절 방벽을 가로지르는 측방향으로 오일을 유동시키는 경향을 야기한다. 따라서, 유체, 오일 및 공기는 방벽과 배플판 사이의 좁은 간격을 통해 측방향으로 유동한다. 유체가 유동함에 따라 유체는 속도가 증가되며, 좁은 간격은 오일 수집 구멍 주위의 배플판 아래에서 벤튜리관과 마찬가지로 압력을 강하시킨다. 배플판 아래의 강하된 압력은 배플판의 상측으로부터 하측으로 오일 수집 구멍을 통해 윤활유를 흡입하여 배플판의 상측으로부터 오일의 배출을 촉진시킨다.

종방향으로 연장된 유동 조절 방벽은 방벽의 상류측에서 측방향 오일 유동을 차단하며 방벽의 하류측에서 오일 수집 구멍 바로 아래의 코너를 비우는 경향이 있다. 이 때문에 오일 수집 구멍으로부터 하류측의 코너 내로 오일의 배출이 용이하게 된다.

도1은 도2의 선 I-I을 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 팬 구조물의 단면도.

도2는 도1에서 도시된 오일 팬 구조물의 평면도.

도3은 도2의 선 III-III을 따른 단면도.

도4는 도1 내지 도3에서 도시된 오일 팬 구조물의 배플판의 평면도.

도5는 도4의 선 V-V를 따른 배플판의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 오일 팬

2 : 본체

3 : 탱크 부재

4 : 배플판

12, 13, 14 : 유동 조절 방벽

15, 16, 17, 18 : 채널

도1 내지 도3은 본 발명의 양호한 일 실시예에 따른 오일 팬 구조물을 도시한다. 이러한 오일 팬 구조물은 4기통 직렬형 내연 기관(four-cylinder in-line internal combustion engine)에 대해 설계되었다.

오일 팬(1)은 내연 기관 실린더 블록의 하부, 특히, 스커트의 하단부에 고정되도록 되어 있다. 본 실시예의 오일 팬(1)은 오일 팬 본체(2, main member) 및 탱크 부재(3)를 포함한다. 본 실시예의 본체(2)는 알루미늄 다이캐스팅에 의해 제조되며, 탱크 부재(3)는 강재를 프레스 성형함으로써 제조된다. 도3에서 도시된 바와 같이, 본체(2)는 얕은 부분(1a)을 형성하며, 탱크 부재(3)는 윤활유를 저장하기 위한 깊은 부분(1b)을 형성한다.

탱크 부재(3)는 내연 기관의 전방부 아래 배치되며 오일 팬 본체(2)의 하측에 고정된다. 본체(2)는 하향 조인트 면을 가진 하부 플랜지(10)를 가진다. 탱크 부재(3)는 (도시되지 않은) 볼트에 의해 본체(2)의 하부 플랜지(10)에 고정된다. 따라서, 본체(2) 및 탱크 부재(3)는 유니트로 조립된다.

본체(2)는 내연 기관의 전방부 아래에 탱크 부재(3) 상에 배치된 전방 부분 및 내연 기관의 후방부 아래에 배치된 후방 부분을 갖는다. 본체(2)의 전방 부분은 바닥이 없으며 탱크 부재(3) 내로 개방되어 탱크 부재(3)와 함께 깊은 부분(1b)을 형성한다. 얕은 부분(1a)은 본체(2)의 후방 부분에 의해 형성된다. 본체(2)의 후방 부분은 윤활유를 수집하기 위한 저부(2b)를 가지며, 얕은 부분(1a)의 저부로서 기능한다.

도1에서 도시된 바와 같이, 오일 팬 본체(2)는 또한 제1 및 제2 수직 측벽(2m, 2n)을 갖는다. 오일 수집 공간은 제1 및 제2 측벽(2m, 2n) 사이의 저부(2b) 상에 형성된다.

배플판(4)은 얕은 부분(1a)의 저부(2b) 위로 연장되어, 오일 수집 공간을 배플판(4) 위의 상부 챔버(또는 서브 스페이스)(2U) 및 저부(2b)와 배플판(4) 사이의 하부 챔버(2D)로 나뉜다.

오일 팬 본체(2)는 (도시되지 않은) 트랜스미션이 연결되는 트랜스미션 장착부(5)가 형성된 후단부를 갖는다.

내연 기관의 크랭크샤프트(6)는 오일 팬 본체(2) 바로 위에 배치된다. 도3에서 도시된 바와 같이, 오일 팬 얕은 부분(1a)의 저부(2b)는 크랭크샤프트(6) 및 커넥팅로드(8)의 균형추(7)에 근접하여 있다. 배플판(4)은 저부(2b)와 내연 기관의 이들 회전 부품 사이에 연장된다. 크랭크샤프트(6)는 도1 및 도3에서 도시된 베어링 캡(9)에 의해 지지된다. 오일 팬 본체(2)에는 (도시되지 않은) 실린더 블록의 하부 플랜지 면에 연결된 상부 플랜지(11)가 또한 형성된다.

오일 팬 부재(2)의 제1 및 제2 측벽(2m, 2n)은 크랭크샤프트(6)의 축(C)을 따라 내연 기관의 종방향으로 연장된다. 도1에서, 크랭크샤프트 회전은 화살표(W)에 의해 도시된 바와 같이 시계방향이며, 제1 측벽(2m)은 우측에 있으며, 제2 측벽(2n)은 좌측에 있다.

오일 팬 얕은 부분(1a)의 저부(2b)에는 내연 기관의 종방향으로 연장된 세 개의 유동 조절 방벽(또는 유동 조절 판)(12, 13, 14)이 형성된다. 본 실시예에서, 방벽(12, 13, 14)은 오일 팬 본체(2)의 이음매 없는 일체형 부분이다. 유동 조절 방벽(12, 13, 14)은 리브와 같이 저부(2b)로부터 상향으로 돌출되며, 저부(2b)의 전단부로부터 후단부로 저부(2b)의 거의 전길이에 걸쳐 연장된다. 유동 조절 방벽(12, 13, 14)은 저부(2b)와 배플판(4) 사이의 하부 챔버(2D)를 내연 기관의 종방향으로 연장된 네 개의 채널(15, 16, 17, 18)로 나눈다.

각 유동 조절 방벽의 후단부 부분은 도2에서 도시된 바와 같이 제1 측벽(2m)을 향해 만곡된다. 도2에서, 균형추(7) 등의 회전 부품은 제1 측벽(2m)으로부터 제2 측벽(2n)을 향해 화살표(W)에 의해 도시된 측방향으로 이동된다. 따라서, 각 채널(15, 16, 17, 18)의 후단부는 제1 측벽(2m)을 향해 만곡되며, 제1 측벽(2m)을 향해 상류로 개방된다.

제2 유동 조절 방벽(13)은 크랭크샤프트(6)의 축(C) 바로 아래 배치된다.크랭크샤프트 축(C)을 포함하는 가상 수직 중심면(M)은 제2 방벽(13)을 통과한다. 제1 및 제3 방벽(12, 14)은 수직 중심면(M)에 대해 대략 경면 대칭(bilateral symmetry)으로 배치된다. 오일 팬 본체(2)의 제1 측벽(2m)은 가상 수직 중심면(M)의 제1 측면에 배치되며, 제2 측벽(2n)은 제1 측벽에 대향하여 제2 측면에 있다. 화살표(W)에 의해 도시된 내연 기관의 회전이 시계방향인 도1에서 도시된 바와 같이, 제2 측면은 좌측면이다. 크랭크샤프트 축(C)에 대한 내연 기관 회전은 제1 측면 상에서 하향 각운동 및 제2 측면 상에서 상향 각운동의 형태이다. 본 실시예의 오일 팬 구조물은 중심면(M)에 대해 대체로 대칭이나, 오일 팬 구조물의 경면 대칭은 완전하지 않다. 중심면(M)은 오일 팬 구조물을 유사한 좌우 절반부로 나누며, 각각의 좌우 절반부는 서로 정확히 경면 대칭은 아니다.

각각의 제1 및 제2 방벽(12, 13)은 제2 측벽(2n)을 향한 경사면(12a, 13a) 및 제1 측면(2m)을 향한 보다 가파른 경사면(12b, 13b)을 갖는다. 각각의 제1 및 제2 방벽(12, 13)의 경사면(12b, 13b)은 경사면(12a, 13a) 보다 가파르다.

오일 팬 본체(2)에는 상부 플랜지(11) 보다 높이가 낮은 다수의 보스(19)가 형성된다. 각 보스(19)는 상향 상부 면을 갖는다. 배플판(4)은 도2에서 도시된 바와 같이 볼트(35)에 의해 보스(19)의 상부 면에 고정된다.

도4 및 도5는 배플판(4)만을 도시한다. 본 실시예의 배플판(4)은 비교적 얇은 금속 시트(또는 판)를 프레스 성형함으로써 형성된다. 도4 및 도5에서 도시된 바와 같이, 배플판(4)에는 내연 기관 방향으로 종방향으로 배치된 세 개의 함몰부(20, 21, 22)가 형성된다. 함몰부(20, 21, 22)는 균형추(7) 및커넥팅로드(8)와 배플판(4)의 간섭 및 오일에 대한 회전 부품의 충돌을 방지하도록 설계된다. 도3에서 도시된 바와 같이 함몰부(20, 21, 22)는 각각 제2(#2) 실린더, 제3(#3) 실린더 및 제4(#4) 실린더에 대응한다. 제1(#1) 실린더는 깊은 부분(1b)의 후방 절반부 바로 위에 배치된다. 각 함몰부(20, 21, 22)는 커넥팅로드(8)와 같은 인접 회전 부품의 궤적(33)과 일치하며 크랭크샤프트(6)의 축(C) 바로 아래의 중간부에서 가장 깊은 오목부를 갖는다. 각각의 함몰부는 오목한 타원형 면 같이 함몰(depressed)된다.

오일 팬 본체(2)는 트랜스미션의 일부를 수납하도록 얕은 부분(1a)의 후방 중심에 상향으로 부풀은 후방 중앙 벌지(37, bulge)를 갖는다. 배플판(4)에는 오일 팬 본체(2)의 후방 벌지(37)를 수납하도록 배플판(4)의 후단부의 중앙으로부터 전단부를 향해 만입된 사각 (또는 U형) 만입부가 형성된다. 만입부(36)는 도4에서 도시된 바와 같이 가장 후방의 제3 함몰부(22) 내로 연장된다.

오일 수집 구멍(23 내지 27)은 배플판에 형성된다. 본 실시예에서, 다섯 개의 오일 수집 구멍(23 내지 27)이 있다. 각 구멍은 내연 기관의 종방향을 따라 연장된 슬릿의 형태이다. 본 실시예에서는 두 열의 슬릿이 있다. 열들은 내연 기관의 종방향을 따라 서로 평행하게 연장되며, 두 열은 내연 기관의 종방향에 수직한 측방향을 따라 이격되어 있다. 제1 및 제2 오일 수집 슬릿(23, 24)은 크랭크샤프트(6) 바로 아래에 내연 기관의 종방향을 따라 직선 열로 배치된다. 제3, 제4 및 제5 오일 수집 슬릿(25, 26, 27)은 배플판(4)의 제1 측면 끝단(4a) 근처에 종방향을 따라 직선 열로 배치된다. 제1 및 제3 슬릿(23, 25)은 측방향을 따라 전방 함몰부(20)에 배치된다. 제1 슬릿(23)은 전방 함몰부(20)의 가장 깊은 중심부에 배치된다. 마찬가지로, 제2 및 제4 슬릿(24, 26)은 측방향을 따라 중앙 함몰부(21)에 배치되며, 제2 슬릿(24)은 중심 함몰부의 가장 깊은 중앙부에 있다. 제5 슬릿(27)은 만입부(36)의 제1 측면 상의 후방 함몰부(22)에 형성된다.

각 오일 수집 슬릿(23 내지 27)은 배플판(4)의 기부 금속의 직선 슬릿을 우선 절단하여, 슬릿의 한 면을 약간 상승시켜 후드형의 상승된 덮개부(28)를 형성함으로써 형성된다. 덮개부(28)는 제2 측벽(2n)을 향해 측방향으로 하향 경사진다. 각 오일 수집 슬릿은 제1 측벽(2m)을 향해 측방향과 상향 사이에 경사진 중간 방향으로 개방된다. 각 슬릿의 덮개부(28)는 슬릿의 제2 측면 상에 (즉, 도1의 슬릿의 좌측에) 배치된다. 예를 들어 제1 오일 수집 슬릿(23)은 도1에서 도시된 바와 같이 제1 및 제2 절단 엣지(23a, 23b) 사이에 한정되며, 제1 및 제2 절단 엣지(23a, 23b)는 도2에서 도시된 바와 같이 내연 기관의 종방향을 따라 전방 슬릿 단부(23c)로부터 후방 슬릿 단부(23d)로 연장된다. 제1 엣지(23a)는 제2 엣지(23b) 보다 제1 측벽(23m)에 약간 근접하여 있으며, 제2 측벽(2n)을 향한다. 제2 엣지(23b)는 제2 측벽(2n)에 약간 근접하여 있으며, 제1 측벽(2m)을 향한다. 제2 엣지(23b)는 제1 엣지(23a)의 제2 측면 상에 배치되며 제1 엣지(23a) 위에 배치된다. 다른 오일 수집 구멍(24, 25, 26, 27)은 동일한 방식으로 형성된다.

배플판(4)은 제1 측벽(2m) 근처에 위치된 제1 측면 끝단(4a)으로부터 제2 측벽(2n)에 고정된 제2 측면 끝단(4b)으로 연장된다. 제1 및 제2 측면 끝단(4a, 4b)은 중심면(M)의 제1 및 제2 측면 상에 내연 기관의 종방향을 따라 연장된다. 함몰부(20, 21, 22)는 제1 및 제2 끝단(4a, 4b) 사이에 형성된다.

두 개의 오일 가이드(29)는 배플판(4)의 제2 측방향 끝단(4b)에 고정된다. 각 오일 가이드(29)는 상향으로 돌출되며 반원통형 같은 형상으로 성형된다. 조립된 상태에서, 각 오일 가이드(29)의 상단부는 실린더 블록에 형성된 오일 구멍의 개방된 하단부와 마주친다. 오일 가이드(29)는 실린더 블록의 오일 구멍을 통해 실린더 블록으로부터 햐향 유동하는 윤활유를 받으며, 배플판(4) 아래에 하부 챔버(2D) 내로 윤활유를 안내한다.

오일 가이드(29)는 중심면(M)의 제2 측면에 또는 제1 측벽(2m)으로부터 제2 측벽(2n)을 향해 회전 방향(W)에 대해 하류측에 위치된다. 한편, 제3, 제4 및 제5 오일 수집 슬릿(25, 26, 27)의 열은 중심면(M)의 상류측 또는 제1 측면에 배치된다.

공기 입구(30)는 배플판(4)의 제1 측방향 끝단(4a)과 제1 측벽(2m) 사이에 형성된다. 공기 입구(30)는 비교적 크기가 크며 배플판(4)의 전체 길이에 대해 연장된다. 공기 입구(30)는 상향으로 개방된다. 공기 입구(30)는 회전 방향(W)으로 크랭크샤프트(6)의 회전에 의해 구동되는 제1 측벽(2m)의 내부면을 따라 위로부터 유동하는 하향 공기 스트림을 받도록, 그리고 배플판(4) 아래의 하부 챔버(2D) 내로, 특히, 제1 측벽(2m)과 유동 조절 방벽(12) 사이의 제1 채널(15) 내로 하향 공기 스트림을 안내하도록 설계된다. 크랭크샤프트 회전은 크랭크샤프트(C)의 제1 측면(즉, 도1에서 도시된 우측)에 하향 공기 스트림을 발생시켜, 공기는 크랭크 케이스의 내부 면을 따라 하향 유동하여, 오일 팬 본체(2)의 제1 측벽(2m)의 내부 면을 따라 배플판(4) 아래의 하부 챔버(2D) 내로 매끄럽게 유동한다. 본 실시예의 제1 측벽(2m)의 내부 면은 하부 챔버(2D) 내로 매끄럽게 하향 공기 스트림을 안내하도록 매끄럽게 설계된다.

배플판(4)이 오일 팬 본체(2)에 고정된 조립된 상태에서, 제1 (전방 중앙) 오일 수집 구멍(23) 및 제2 (중심 중앙) 오일 수집 구멍(24)은 중앙 유동 조절 방벽(13)에 인접한다. 제1 및 제2 중간 오일 수집 구멍(23, 24)은 중앙 유동 조절 방벽(13) 바로 뒤의 (제1 측벽(2m)으로부터 제2 측벽(2n)을 향해 측방향으로 측방향 유체 스트림에 대해 중앙 유동 조절 방벽(13)의 하류측) 위치에서 개방된다. 중앙 유동 조절 방벽(13)의 상단부는 제1 오일 수집 구멍(23)의 제1 엣지(23a)를 따라, 그리고 제2 오일 수집 구멍(24)의 제1 엣지를 따라 근접하여 연장된다. 도1에서 도시된 예에서, 제1 오일 수집 구멍(23)의 제1 엣지(23a)는 중앙 유동 조절 방벽(13)의 제2 경사면(13a) 바로 위에 배치된다. 마찬가지로, 제2 오일 수집 구멍(24)의 제1 엣지는 경사면(13a) 바로 위에 있다. 제1 및 제2 중간 오일 수집 구멍(23, 24)은 중앙 유동 조절 방벽(13)의 면에 제3 채널(17) 내로 개방된다.

마찬가지로, 제3 (전방 제1 측면) 오일 수집 구멍, 제4 (중앙 제1 측면) 구멍(26) 및 제5 (후방 제1 측면) 구멍(27)은 제1 면 유동 조절 방벽에 인접한다. 제1 측면 오일 수집 구멍(25, 26, 27)은 제1 측면 방벽(12) 바로 뒤의 위치에서 개방된다. 도1에서 도시된 예에서, 각 제1 측면 오일 수집 구멍(25, 26, 27)의 제1 엣지는 제1 측면 방벽(12)의 제2 측 경사면(12a) 바로 위에 배치된다. 전방, 중앙, 후방 제1 측면 오일 수집 구멍(25, 26, 27) 각각은 제1 측면 방벽(12)의 측면에서 제2 채널(16) 내로 개방된다.

좁은 간격(31)은 배플판(4)의 하향 하부 면과 제1 측면 방벽(12) 및 중앙 유동 조절 방벽(13)의 상단부 사이에 형성된다. 각 간격(31)에서, 벤튜리관 효과를 효과적으로 발생시키도록 방벽(12 또는 13)의 상단부와 배플판(4)의 하부 면 사이가 분리된다. 예를 들어, 분리량은 약 2 mm이다. 도3에서 도시된 바와 같이, 각 유동 조절 방벽(12, 13)의 높이는 내연 기관의 종방향을 따라 균일하다. 각 방벽(12, 13)의 상단부는 크랭크샤프트 축(C)을 따라 직선으로 연장된다.

이러한 구조의 오일 팬 구조는 이하의 방식으로 윤활유를 수집하고 저장한다.

제2 측면(하류)에서, 실린더 블록의 오일 구멍으로부터 방출된 윤활유는 오일 팬 구조물의 오일 가이드(29)를 통해 하향 유동한다. 각 오일 가이드(29)는 제2 측면 상에 하향 오일 스트림을 방지하며 배플판(4) 아래의 하부 챔버(2D) 내로 하향 오일 스트림을 안내한다. 제2 측벽(2n)과 제3 방벽(14) 사이의 제4 종방향 채널(28)은 오일 가이드(29)로부터 윤활유의 대부분을 수납하며, 깊은 오일 저장부(1b) 내로 종방향으로 오일을 안내한다.

제1 측면(상류)에서, 윤활유는 크랭크 케이스의 내부 벽면 상에서 하향 유동하며, 배플판(4)과 제1 측벽(2m) 사이의 입구(30)를 통해 제1 종방향 채널(15)로 들어간다. 제1 채널(15)은 깊은 부분(1b) 내로 종방향으로 윤활유를 안내한다.

배플판(4)은 위로부터 낙하하는 윤활유를 포획한다. 배플판(4) 상의 오일은 배플판(4) 아래의 제2 및 제3 종방향 채널(16, 17) 내로 오일 수집 구멍(23 내지27)을 통해 공급된다. 이러한 채널(16, 17)은 깊은 부분(1b) 내로 종방향으로 오일을 안내한다.

크랭크 케이스에서 크랭크샤프트(6)는 도1에서 도시된 방향으로 고속으로 회전되며, 이러한 회전은 크랭크 케이스에서 회전 방향(W)을 따라 공기 스트림을 발생시킨다. 이러한 공기 스트림은 윤활유를 압박하여, 오일 팬(1)에 화살표(S)에 의해 도시된 바와 같이 채널(15 내지 17)로 들어가는 유체 스트림이 형성된다. 이러한 유체 스트림의 속도 벡터는 화살표(S)에 의해 도시된 바와 같이 제1 측벽(2m)으로부터 제2 측벽(2n)을 향해 측방향으로 상당한 크기의 성분을 갖는다. 배플판(4) 상에서, 제1 측벽(2m)을 향해 상류로 개방된 오일 수집 구멍(23 내지 27)은 윤활유를 효과적으로 포획하며, 윤활유는 오일 수집 구멍(23 내지 27) 내로 가압된다.

배플판(4) 아래의 하부 챔버(2D)에서, 유체, 오일 및/또는 공기는 제1 채널(15)로부터 제2 채널(16)로 방벽(12)에 의해 형성된 좁은 간격(31)을 통해 측방향으로 유동하며, 그 후, 도1의 화살표(V)에 의해 도시된 바와 같이 제2 채널(16)로부터 제3 채널(17)로 중앙 방벽(13)에 의해 형성된 좁은 간격(31)을 통해 다시 유동한다. 각각의 좁은 간격(31)은 경사진 부분들 사이의 벤튜리관의 좁은 스로트의 기능을 하며, 간격(31)을 통해 유체가 유동하면서 유압이 강하된다. 유체 유동이 간격(31)을 통해 빠르게 유동할 때, 배플판(4) 아래의 인접 오일 수집 구멍 주위의 압력은 강하되며, 강하된 압력은 배플판(4) 위의 상부 챔버(2U)로부터 배플판(4)의 하부 챔버(2D)로 오일 수집 구멍을 통해 윤활유를 흡입한다.

공기 스트림은 배플판(4)의 상부 면 상에서 위로부터 각각의 오일 수집 구멍 내로 오일을 가압한다. 배플판(4)의 하부 면 상에서, 인접 간격(31)의 벤튜리 수축을 통해 측방향 통풍에 의해 형성된 부분 진공은 아래로부터 오일을 흡입한다. 이러한 설계의 오일 팬 구조물은 채널(16) 내로 오일 수집 구멍(23 내지 27)을 통해 신속히 윤활유를 수집한다. 방벽(12 및 13)의 제2 경사면(12a 또는 13a) 각각은 인접 간격(31)으로부터 방출된 유체 스트림을 안내하기 위한 매끄러운 출구 테이퍼를 형성한다. 상향 개방된 입구(30)는 제1 측면(2m)을 따라 하향 공기 스트림을 포획하며, 배플판(4) 아래의 하부 챔버(2D) 내로 공기 스트림을 안내한다. 입구(30)는 제1 측벽(2m)으로부터 제2 측벽(2n)으로 배플판(4) 아래의 측방향 공기 스트림의 유동율을 증가시켜 벤튜리관 효과를 보장하도록 기능한다.

각각의 종방향 채널(15, 16, 17)에서, 윤활유는 제1 측벽(2m)으로부터 제2 측벽(2n)을 향해 측방향 공기 스트림에 의해 제2 측면으로 또는 하류측으로 압박된다. 예를 들어, 제1 채널(15)에서, 윤활유는 방벽(12)을 향해 압박되어 방벽(12)을 따라 수집된다. 마찬가지로, 오일은 제2 채널(16)에서 방벽(13)을 따라 그리고 제3 채널(17)에서 방벽(14)을 따라 수집된다. 각각의 채널에서, 오일은 오일 수집 구멍 바로 아래의 상류 구역으로부터 옆으로 압박되며, 따라서, 오일은 오일 수집 구멍 바로 아래의 오일 유동에 의해 방해되지 않고 상부 챔버(2U)로부터 오일 수집 구멍을 통해 채널로 용이하게 들어간다. 특히, 종방향 채널(15, 16, 17)은 서로 독립적이며, 각 채널의 오일 스트림은 인접 채널의 오일에 의해 방해되지 않는다. 따라서, 오일은 채널(16, 17)의 오일 유동과의 간섭 없이 채널(16, 17) 내로 오일수집 구멍(23, 27)을 통해 도1의 화살표(S)에 의해 도시된 바와 같이 매끄럽게 유동할 수 있다.

오일 팬 구조물은 오일 수집 구멍(23 내지 27)을 통해 오일 수집율을 개선시키며, 배플판(4) 아래의 하부 챔버(2D) 내로 매끄럽게 그리고 신속히 배플판(4) 상에 낙하하는 오일을 방출시킨다. 제1 및 제2 중앙 오일 수집 구멍(23, 24)은 각각 타원형 함몰부(20, 21)의 중심의 가장 깊은 지점에서 개방된다. 따라서, 함몰부(20, 21)는 오일을 넓게 수집하며, 중앙 오일 수집 구멍(23, 24)은 신뢰성 있으며 신속히 함몰부(20, 21)로부터 오일을 배출시킨다.

이러한 배플판 설계에 의해 윤활유가 배플판(4) 상에 흐르는 것이 방지되며 오일에 대해 균형추(7)와 같은 회전 부품의 충돌 가능성을 감소시킨다. 따라서, 이러한 설계에 의해 오일에 대해 충돌하는 회전 부품에 의해 윤활유 내에 혼합 또는 포획되는 바람직하지 않은 공기의 효과를 방지할 수 있으며, 기계적인 손실을 방지할 수 있다.

본 실시예에서, 제3 방벽(14)의 근처에 오일 수집 구멍이 형성되지 않으며, 배플판은 제4 채널(18)을 덮는다. 배플판(4)의 제1 면 끝단(4a)은 제1 채널(15) 위로 제1 측벽(2m)을 향해 도1에서 상향 그리고 우향되어 있다.

Claims

오일 팬의 저부로부터 상향 돌출되어 내연 기관의 종방향을 따라 연장되는 유동 조절 방벽을 구비한 오일 팬과,

오일 팬의 저부 위로 연장되며 내연 기관의 크랭크샤프트의 회전 방향에 대해 유동 조절 방벽 바로 뒤의 위치에서 개방된 오일 수집 구멍을 구비한 배플판을 포함하며,

상기 유동 조절 방벽은 배플판의 하향 하부면과 유동 조절 방벽의 상단부 사이의 간격을 좁게 한정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제1항에 있어서, 상기 오일 팬은 배플판의 양 측면 상에 내연 기관의 종방향을 따라 연장된 제1 및 제2 수직 측벽을 포함하며, 상기 제1 측벽은 하향 공기 스트림을 수용하고 오일 팬의 저부와 배플판 사이의 아래 공간 내로 공기 스트림을 유입시키기 위한 입구를 한정하며, 상기 입구는 제1 측벽과 배플판 사이에서 상향 개방되며, 상기 오일 조절 방벽은 오일 팬의 제1 측벽을 향하고 내연 기관의 종방향을 따라 연장된 제1 종방향 채널을 한정하는 제1 측면과 제2 측벽을 향하고 내연 기관의 종방향을 따라 연장된 제2 종방향 채널을 한정하는 제2 측면을 포함하며, 상기 오일 수집 구멍은 배플판의 상측 상에 제1 측벽을 향해 개방된 상단부와 배플판의 하측 상에 유동 조절 방벽 근처의 제2 종방향 채널 내로 개방된 하단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
윤활유를 저장하기 위한 깊은 부분과 상기 깊은 부분 내로 내연 기관의 종방향을 따라 윤활유를 안내하기 위한 얕은 부분을 포함하는 오일 팬과, 상기 오일 팬의 얕은 부분의 저부 위로 연장되며 내연 기관의 종방향으로 인접 방벽의 상단부와 나란히 연장되는 오일 수집 슬릿이 형성된 배플판을 포함하며,

상기 얕은 부분은 얕은 부분의 저부로부터 상향 돌출되어 내연 기관의 종방향을 따라 연장된 복수의 유동 조절 방벽을 포함하며, 상기 인접 방벽은 유동 조절 방벽들 중 하나이며, 상기 인접 방벽의 상단부는 배플판의 하향 하부면에 인접하며, 상기 인접 방벽의 상단부는 배플판의 상기 하부면과 인접 방벽의 상단부 사이의 간격을 좁게 형성하며, 상기 오일 수집 슬릿은 내연 기관의 크랭크샤프트의 회전 방향에 대해 상기 인접 방벽 바로 뒤에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제3항에 있어서, 상기 오일 팬은 사이에 상기 얕은 부분이 한정되는 제1 및 제2 수직 측벽을 포함하며, 상기 제1 측벽은 내연 기관의 크랭크샤프트 축선의 제1 측면에 배치되고 상기 제2 측벽은 크랭크샤프트 축선의 제2 측면에 배치되며, 상기 제1 및 제2 측벽 사이의 내연 기관 회전 방향은 제1 측벽으로부터 제2 측벽으로 향하며, 상기 제1 측벽은 하향 공기 스트림을 받으며 얕은 부분의 저부와 배플판 사이의 하부 공간 내로 공기 스트림을 유입하기 위한 입구를 한정하며, 상기 입구는 하향 공기 스트림을 받도록 제1 측벽과 배플판 사이에 상향 개방되며, 상기 인접방벽은 제1 측벽을 향하고 제1 측면 종방향 채널을 한정하여 제1 채널로부터 좁은 간격 내로 공기를 안내하기 위한 입구 경사부를 형성하는 제1 측면과 제2 측벽을 향하고 제2 측면 종방향 채널을 한정하여 제2 측면 종방향 채널 내로 공기를 확산시키기 위한 출구 경사부를 형성하는 제2 측면을 포함하며, 상기 오일 수집 슬릿은 출구 경사부 내로 개방되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제3항에 있어서, 상기 오일 수집 슬릿은 배플판에 형성된 제1 및 제2 엣지 사이에 한정되며, 상기 제2 엣지는 제1 엣지 위로 상승되며, 상기 오일 수집 슬릿은 배플판의 상측 상에 제1 측벽을 향해 개방되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제5항에 있어서, 상기 오일 수집 슬릿의 제1 엣지는 제2 엣지의 제1 측면 상에 배치되며, 상기 좁은 간격은 오일 수집 슬릿의 제1 엣지를 따라 나란히 연장되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제3항에 있어서, 상기 배플판에는 유동 조절 방벽들 중 하나와 나란히 연장된 복수의 오일 수집 슬릿을 각각 포함하는 복수의 열이 형성되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제3항에 있어서, 상기 배플판은 내연 기관의 커넥팅로드들 중 하나의 커넥팅로드 바로 아래에 형성된 제1 함몰부(20)와 다른 커넥팅로드 바로 아래에 형성된 제2 함몰부를 포함하며, 각각의 함몰부는 오일 수집 슬릿이 개방된 가장 깊은 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제3항에 있어서, 상기 배플판은 종방향에 수직한 측방향을 따라 분리된 제1 및 제2 측면 끝단을 포함하며, 상기 오일 팬 구조물은 크랭크샤프트 회전에 의해 야기된 제1 측벽을 따른 하향 공기 스트림을 포획하여 오일 팬의 얕은 부분의 저부와 배플판 사이의 하부 공간 내로 공기 스트림을 도입하기 위한 입구(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제3항에 있어서, 유동 조절 방벽들 중 제1 유동 조절 방벽은 크랭크샤프트 축 바로 아래로 연장된 중심 방벽이며, 제2 유동 조절 방벽은 오일 팬의 제1 측벽과 중앙 유동 조절 방벽 사이에서 연장된 제1 측면 방벽이며, 상기 배플판은 제1 측면 방벽과 나란히 연장된 제1 열의 오일 수집 슬릿들 및 중앙 유동 조절 방벽과 나란히 연장된 제2 열의 오일 수집 슬릿들을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
오일 수납 저부와 내연 기관 회전 축을 따라 연장된 제1 및 제2 측벽을 포함하며 내연 기관 회전 축 아래의 오일 수집 공간을 한정하는 오일 팬과,

오일 팬의 저부 위로 연장되어 배플판 위의 상부 서브스페이스로부터 오일팬의 저부와 오일 수집 공간 내의 배플판 사이에 형성된 하부 서브스페이스를 분리하는 배플판을 포함하며,

상기 오일 팬은 오일 팬의 저부로부터 상향 돌출되고 내연 기관 회전 축을 따라 연장되어 유동 조절 방벽과 하부 서브스페이스 내의 제2 측벽 사이에 배치된 제2 오일 수집 채널로부터 유동 조절 방벽과 하부 서브스페이스 내의 제1 측벽 사이에 배치된 제1 오일 수집 채널(15, 16)을 분리하는 유동 조절 방벽을 더 포함하며,

상기 배플판은 상부 서브스페이스로부터 하부 서브스페이스로 내연 기관 윤활유를 공급하기 위한 오일 수집 구멍을 포함하며,

내연 기관 회전 축을 통과하며 오일 팬 구조물을 좌우 절반부로 분할하는 가상의 수직 중심면을 가로질러 상기 오일 팬의 제1 및 제2 측벽은 서로 마주보며, 상기 제1 측벽은 중심면의 제1 측면에 배치되며 상기 제2 측벽은 제1 측면에 대향한 중심면의 제2 측면에 배치되며, 상기 배플판은 제2 측면으로부터 중심면을 통해 제1 측면으로 연장되며, 상기 배플판 아래의 하부 서브스페이스 내의 제1 채널 내로 내연 기관의 회전에 의해 발생되는 하향 공기 스트림을 공급하기 위한 공기 입구는 배플판과 제1 측벽 사이의 제1 측면 상에 형성되며,

상기 유동 조절 방벽은 제1 채널로부터 제2 채널로 벤튜리 스로트를 통해 유체가 유동하면서 압력 강하를 발생시키도록 제1 측벽으로부터 제2 측벽을 향해 제1 측방향으로 제1 채널로부터 제2 채널로 측방향 유체 스트림을 구속하기 위한 벤튜리 스로트를 한정하는 상부 방벽 단부를 포함하며, 상기 벤튜리 스로트는 배플판과유동 조절 방벽의 상부 방벽 단부 사이에 형성되며, 상기 오일 수집 구멍은 벤튜리 스로트를 통해 유체 유동에 의해 발생된 압력 강하에 의해 상부 서브스페이스로부터 하부 서브스페이스 내의 제2 채널 내로 오일이 흡입되도록 상부 방벽 단부 근처의 제2 채널 내로 개방되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제11항에 있어서, 상기 제1 측면은 내연 기관 회전이 하향 각운동인 내연 기관 회전축의 좌우측면들 중 하나이며, 제2 측면은 내연 기관 회전이 상향 각운동인 대향 측면인 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제11항에 있어서, 상기 오일 수집 구멍은 상부 서브스페이스 내의 제1 측면을 향해 개방되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제13항에 있어서, 상기 배플판은 제2 측벽으로부터 중심면을 지나 제1 측면 끝단으로 연장되며, 상기 공기 입구는 오일 팬의 제1 측벽과 배플판의 제1 측면 끝단 사이에 형성되며, 상기 제1 측벽은 배플판 아래의 하부 서브스페이스 내로 하향 공기 스트림을 안내하기 위한 내부 벽면을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제14항에 있어서, 상기 오일 수집 구멍은 배플판에서 절단된 슬릿 형태이며, 상기 오일 수집 구멍은 내연 기관 회전 축을 따라 제1 슬릿 단부로부터 제2 슬릿단부로 연장된 제1 및 제2 판 엣지 사이에 형성되며, 상기 제2 엣지는 오일 수집 구멍의 제1 엣지 위에 배치되며, 상기 유동 조절 방벽은 제1 채널을 향한 제1 측면 및 제2 채널에서 경사진 제2 측면을 포함하며, 상기 유동 조절 구멍의 제1 엣지는 유동 조절 방벽의 제2 측면 바로 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제15항에 있어서, 상기 유동 조절 방벽의 제1 측면은 유동 조절 방벽의 제2 측면 보다 가파른 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제15항에 있어서, 상기 배플판에는 유동 조절 방벽을 따라 일렬로 배치된 복수의 오일 수집 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제17항에 있어서, 상기 배플판은 오일 팬의 제2 측벽에 고정된 제2 측면 끝단과 배플판의 제1 및 제2 측면 끝단 사이에서 함몰된 오목한 중앙 함몰부를 포함하며, 각각의 오일 수집 구멍은 중앙 함몰부들 중 하나에서 가장 깊은 위치에 개방되며, 유동 조절 방벽은 내연 기관 회전 축 바로 아래에 배치되며, 상기 가상 중심면은 유동 조절 방벽을 통과하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제15항에 있어서, 상기 오일 팬에는 복수의 유동 조절 방벽이 형성되며, 상기 유동 조절 방벽들 중 하나는 제1 측벽과 중심면 사이에 종방향으로 연장된 제1측면 방벽이며, 다른 유동 조절 방벽은 제2 측벽과 제1 측방향 방벽 사이에 종방향으로 연장된 중앙 유동 조절 방벽이며, 배플판에는 제1 측방향 방벽과 나란히 연장된 제1 열의 오일 수집 구멍 및 중심 방벽과 나란히 연장된 제2 열의 오일 수집 구멍이 형성되며, 상기 벤튜리 스로트는 오일 수집 구멍 각각에 대해 형성되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.
제19항에 있어서, 상기 오일 팬에는 제2 측벽과 제2 측면 방벽 사이에 제2 측면 채널을 형성하는 제2 측면 방벽이 형성되며, 상기 배플판은 제2 측면 채널 내로 내연 기관 윤활유를 안내하기 위한 하향 오일 가이드 통로 및 제2 측면 끝단으로부터 상향 돌출되어 상부 스페이스를 분리하는 수직 오일 가이드를 포함하며, 상기 배플판은 제2 측면 채널과 상부 스페이스 사이에 오일이 유동하는 것을 방지하도록 제2 측면 방벽 위로 연장되어 제2 측면 채널을 차단시키며, 제1 측면 방벽은 중앙 유동 조절 방벽보다 높으며, 제1열의 오일 수집 구멍은 제2 열의 오일 수집 구멍 위에 배치되며, 제1 열의 각각의 오일 수집 구멍은 함몰부들 중 하나에 형성되며, 내연 기관 회전 축은 내연 기관의 크랭크샤프트 회전 축이며, 오일 팬은 오일을 저장하기 위한 깊은 오일 저장부를 포함하며, 각 채널은 깊은 부분 내로 윤활유를 안내하도록 내연 기관의 회전 축을 따라 종방향으로 연장되며, 각 방벽은 제1 측벽을 향해 만곡된 단부 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 오일 팬 구조물.