WO2014073332A1 - 内燃機関のオイルパン - Google Patents

Abstract

　エンジンオイルを貯留するオイルパン（１０）を、金属製の上側オイルパン（１３）と、合成樹脂製の下側オイルパン（１４）と、により分割構成する。上側オイルパン（１３）と下側オイルパン（１４）に、それぞれ車両前後方向に延びる梁（２５）とリブ（２４）を形成し、両者を間隙（２６）を介して対向させる。縁石等に干渉することで下側オイルパン（１４）を車両前後方向に変形させる外力が加わったときに、梁（２５）とリブ（２４）が当接して、下側オイルパン（１４）の車両前後方向の変形を抑制する。

Description

内燃機関のオイルパン

　本発明は、上側オイルパンと下側オイルパンとにより構成される内燃機関のオイルパンに関し、特に、下側オイルパンの車両前後方向の変形を抑制する技術に関する。

　内燃機関のオイルパンは、例えば特許文献１に開示されているように、シリンダブロックの下部に固定されて、主に浅底部を形成する上側オイルパンと、この上側オイルパンの下側に固定されて、主に深底部を形成する下側オイルパンと、により分割構成されている。

特開２０１０－１７４６５３号公報

　内燃機関の最下部に位置する下側オイルパンは、縁石や路面等と干渉するおそれがあり、この干渉により車両前後方向の外力が加わる際に、変形や破損を招き易い。特に、上記特許文献１に記載のように、軽量化等の目的により下側オイルパンに合成樹脂製のものを採用した場合、鋼板等の金属製の下側オイルパンを採用した場合に比して、延性が充分でないために、下側オイルパンの変形や破損を防ぐことが困難である。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、縁石や路面等との干渉により下側オイルパンに車両前後方向の外力が加わったときにも、下側オイルパンの変形を有効に抑制することができる新規な内燃機関のオイルパンを提供することを目的としている。

　シリンダブロック等の機関本体に固定される上側オイルパンと、この上側オイルパンの下側に固定される下側オイルパンと、によりエンジンオイルを貯留するオイルパンが構成されている。また、上側オイルパンあるいは機関本体に固定される強度部材を有している。そして、上記下側オイルパンを車両前後方向に変形させる外力が加わったときに、上記強度部材に下側オイルパンが当接して、下側オイルパンの車両前後方向の変形を抑制するように構成されている。

　本発明によれば、縁石や路面等との干渉により下側オイルパンに車両前後方向の外力が加わったときに、下側オイルパンが強度部材に当接することによって、下側オイルパンの変形を抑制することができる。従って、例えば下側オイルパンを合成樹脂材料により形成することで軽量化を図りつつ、この下側オイルパンの変形を有効に抑制することができる。

本発明の第１実施例に係る内燃機関のオイルパンを示す破断斜視図。 上記第１実施例のオイルパンの要部を示す斜視図。 上記第１実施例のオイルパンを示す断面図。 同じく上記第１実施例のオイルパンを示す断面図。 比較例のオイルパンを示す断面図。 上記第１実施例のオイルパンの下側オイルパンを単体で示す斜視図。 オイルパンが縁石等に干渉する状況を示す説明図。 本発明の第２実施例に係る内燃機関のオイルパンを示す断面図。 本発明の第３実施例に係る内燃機関のオイルパンを示す断面図。 本発明の第４実施例に係る内燃機関のオイルパンを示す断面図。 本発明の第５実施例に係る内燃機関のオイルパンを示す断面図。 同じく第５実施例に係る内燃機関のオイルパンを示す断面図。

　以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。

　先ず、図１～図７を参照して、本発明の第１実施例に係るオイルパン１０を縦置式の内燃機関に適用した第１実施例について説明する。

　図７に示すように、オイルパン１０は、クランク軸方向が車両前後方向に沿う姿勢で車両前方のエンジンルーム内に搭載される縦置式の内燃機関の下方側に配置され、上方が開放するボックス形状をなしている。このオイルパン１０は、浅底部１１と、この浅底部１１よりも上下方向寸法（深さ）が大きい深底部１２と、を有しており、深底部１２が車両前方側に配置されている。なお、図７の符号１は車両の前輪である。

　図１～図４及び図６を参照して、このオイルパン１０は、アルミ合金等の金属材料により形成される金属製の上側オイルパン１３と、合成樹脂材料から形成される合成樹脂製の下側オイルパン１４と、により分割構成されている。

　上側オイルパン１３は内燃機関の機関本体の一部であるシリンダブロック（図示省略）の下部にボルト（図示省略）を用いて固定されるものであり、上縁部に設けられた所定厚さの上側フランジ部１５には、上記ボルトが挿通するボルト孔１６が形成されている。この上側オイルパン１３は内燃機関のほぼ全長にわたって車両前後方向Ｌ０に延在しており、浅底部１１の周壁部１７と底壁部１８とを構成している。

　図６は下側オイルパン１４を単体で示している。同図にも示すように、下側オイルパン１４は、上方が開口する浅皿状の形状をなし、上側オイルパン１３の底壁部１８の車両前方側に開口形成された下面開口部１９を塞ぐように、この下面開口部１９の周縁部に設けられた所定厚さの下側フランジ部２０にシール材（図示省略）を介して液密に接合・固定される。下側オイルパン１４の上縁開口部には、上記のシール材が嵌合するシール溝１４Ａが形成されるとともに、固定用のボルトが挿通する複数のボルト孔１４Ｂが形成されている。この下側オイルパン１４が、深底部１２の周壁部２１と底壁部２２とを構成している。

　下側オイルパン１４の内側には、車両搭載姿勢で車両前後方向Ｌ０に延びる複数の補強用リブ２３が一体的に形成されている。各補強用リブ２３は、下側オイルパン１４の底壁部２２から立ち上がる薄板状をなしており、下側オイルパン１４を車両前後方向Ｌ０に横断するように、下側オイルパン１４の前後の周壁部２１に架け渡されて、両側で下側オイルパン１４の周壁部２１に一体的に接続している。

　補強用リブ２３は、その上縁が下方へ向けて凹んだ凹形状をなしている。詳しくは、上縁（上面）がほぼ水平方向に沿う中央の平坦な平坦部２３Ａと、上縁が平坦部２３Ａの両端から下側オイルパン１４の周壁部２１へ向けて斜め上方に傾斜する一対の傾斜部２３Ｂと、を有している。この補強用リブ２３がエンジンオイルの車両前後方向Ｌ０の流通を阻害することのないように、補強リブ２３の上縁のうちで平坦部２３Ａが最も低い位置に形成されており、かつ、この平坦部２３Ａが傾斜部２３Ｂよりも十分に幅広く形成されている。

　これらの補強用リブ２３と同様にして、下側オイルパン１４の内側には、車両搭載姿勢で車両前後方向Ｌ０に延びる２本の変形抑制用リブ２４が一体的に形成されている。各変形抑制用リブ２４は、補強用リブ２３と同様、下側オイルパン１４の底壁部２２から立ち上がる薄板状をなしており、下側オイルパン１４を車両前後方向Ｌ０に横断するように、下側オイルパン１４の前後の周壁部２１に架け渡されて、両側で下側オイルパン１４の周壁部２１に一体的に接続している。

　変形抑制用リブ２４は、補強用リブ２３と同様、その上縁（上面）が下方へ向けて凹んだ凹形状をなしている。詳しくは、上縁がほぼ水平方向に沿う平坦な平坦部２４Ａと、上縁が平坦部２４Ａの両端から下側オイルパン１４の周壁部２１へ向けて斜め上方に傾斜する一対の傾斜部２４Ｂと、を有している。この変形抑制用リブ２４がエンジンオイルの車両前後方向Ｌ０の流通を阻害することのないように、平坦部２４Ａが低い位置に形成されており、かつ、この平坦部２４Ａが傾斜部２４Ｂよりも十分に幅広く形成されている。

　図４にも示すように、補強用リブ２３は車幅方向に適宜間隔おきに形成されているとともに、２本の変形抑制用リブ２４は車幅方向に適宜間隔をあけて配置されている。また、変形抑制用リブ２４は、その上面側が後述する強度部材としての梁２５の下面側と良好に当接可能なように、補強用リブ２３よりも厚肉化されており、かつ、補強用リブ２３よりも僅かに低く形成されている。

　金属製の上側オイルパン１３には、下側オイルパン１４に形成された２本の変形抑制用リブ２４に対応して、車両前後方向Ｌ０に延びる強度部材としての２本の梁２５が一体的に形成されている。図２にも示すように、各梁２５は、薄板形状をなしており、下面開口部１９を通して下側オイルパン１４の内部へ向けて下方へ張り出している。梁２５の下面と変形抑制用リブ２４の上面とは対応する相似形に設定されており、両者の間には所定の間隙２６が車両前後方向Ｌ０の全長にわたって確保されている。つまり、梁２５は、その下縁（下面）が下方へ突出する下に凸な凸形状をなしており、詳しくは、下縁がほぼ水平方向に沿う平坦な平坦部２５Ａと、下縁が平坦部２５Ａの両端から斜め上方に傾斜する一対の傾斜部２５Ｂと、を有している。

　図２，図３等に示すように、梁２５の車両前後方向の両端部のうち、車両前方側の端部は、上側オイルパン１３の前側の周壁部１７に一体的に接続している。一方、車両後方側の端部は、上側オイルパン１３における下面開口部１９の周縁の底壁部１８より立ち上がる梁支持用の補助壁部２７に一体的に接続しており、この補助壁部２７はボルトボス部２８と連なるように一体的に形成されている。つまり、ボルトボス部２８を厚肉化する形で補助壁部２７が形成されている。このように上側オイルパン１３では、周囲に周壁部１７の無い下面開口部１９の近傍に補助壁部２７をボルトボス部２８を利用して立設し、この補助壁部２７に車両後方側の傾斜部２５Ｂを一体的に接続させることで、梁２５の支持剛性を十分に確保する構造となっている。

　なお、梁２５の上縁は下に凹んだ凹形状をなし、浅底部１１の底壁部１８とほぼ同じ高さ位置に設定されている。

　図３，図４に示すように、オイルパン１０の内部には、オイルパン１０内に貯留するエンジンオイルを吸い上げてオイルポンプ側へ送給するためのオイルストレーナ３０が配置されている。このオイルストレーナ３０は、シリンダブロックに固定されるポンプハウジング３１の一部を構成するもので、下方ヘ向けて広がる略円錐形状をなしており、その下面側に形成されたオイル吸入口が下側オイルパン１４の底壁部に近接して配置されている。このオイルストレーナ３０は、２箇所の梁２５と変形抑制用リブ２４の組に挟まれる空間内に配置されている。

　そして本実施例では、図７に示すように、車両の最下部に位置する下側オイルパン１４が縁石２や路面等に干渉することで、下側オイルパン１４を車両前後方向Ｌ０に変形させる外力が加わり、下側オイルパン１４が変形し始めたときに、上側オイルパン１３に設けられた強度部材としての梁２５に下側オイルパン１４の変形抑制用リブ２４が当接して、下側オイルパン１４のそれ以上の車両前後方向Ｌ０の変形を抑制するように構成されている。この結果、下側オイルパン１４を軽量かつ安価な合成樹脂材料により形成しつつ、下側オイルパン１４の過度な変形を有効に抑制することができる。

　特に本実施例では、合成樹脂製の下側オイルパン１４からの荷重を、金属製で剛性・強度の高い上側オイルパン１３の梁２５（強度部材）により支える構造としたために、下側オイルパンの変形を確実に抑制することが可能である。

　また、本実施例の変形抑制用リブ２４は、下側オイルパン１４の剛性を確保するための補強用リブ２３とほぼ同様の形状のものであり、補強用リブ２３としての機能も兼用しているために、形状やレイアウトの変更が少なくてすみ、製造が容易である。

　下側オイルパン１４を車両前後方向Ｌ０に変形させる外力が加わっていない通常の状態では、上側オイルパン１３の梁２５と下側オイルパン１４の変形抑制用リブ２４との間に、オイルの流通を許容する間隙２６が確保されている。従って、梁２５と変形抑制用リブ２４とを近接して配置しているにもかかわらず、上記の間隙２６を通してエンジンオイルの車幅方向の良好な流通を確保することができる。また、縁石２や路面等との干渉による外部入力がない限り、間隙２６を介して梁２５と変形抑制用リブ２４が離間して配置されているために、両者の接触による異音や振動を生じることがない。つまり、上記の間隙２６は、通常の状態ではオイルの循環を阻害せず、かつ、縁石２等との干渉時には合成樹脂製の下側オイルパン１４の変形を許容以下に抑制する程度の寸法に設定されている。

　特に本実施例では、上側オイルパンの梁２５が、下方に凸の凸形状をなしており、下側オイルパン１４の変形抑制用リブ２４が、下に凹んだ凹形状をなしている。このために、梁２５と変形抑制用リブ２４との間の間隙２６が比較的低い位置に配置されることとなり、油量が少ない場合や旋回時等に油面が傾く場合にも、この間隙２６を通してエンジンオイルの車幅方向の流通が良好に行われる。

　また本実施例では、図４にも示すように、互いに対向する梁２５と変形抑制用リブ２４の組を２箇所に形成しており、これら２箇所の梁２５と変形抑制用リブ２４の組に挟まれる空間内に、オイルパン１０内にオイルストレーナ３０を配置している。図５は、オイルストレーナ３０を梁２５と変形抑制用リブ２４の組の間の空間に配置していない比較例を示す。この比較例では、車両の傾きや旋回・加減速時などに油面３２が傾いた際に、オイルストレーナ３０の下面側に設けられた吸入口が油面３２から露出し、オイル吸入性能を阻害するおそれがある。

　これに対して本実施例では、図４に示すように２箇所の梁２５と変形抑制用リブ２４の組に挟まれる狭い空間内で油面３２が傾く形となるために、油面３２が大きく傾いたとしても、比較例のようにオイルストレーナ３０の下面側に設けられた吸入口が油面３２から露出することがなく、オイル吸入性能を阻害するおそれがない。また、２箇所の梁２５と変形抑制用リブ２４との組によりオイルパン１０が車幅方向に仕切られた隔壁構造となるために、支持剛性が更に向上する。

　更に本実施例では、間隙２６を介して互いに対向する梁２５と変形抑制用リブ２４の対向面、つまり梁２５の下面と変形抑制用リブ２４の上面とに、それぞれ水平面に対して傾斜する一対の傾斜部２４Ｂ，２５Ｂが設けられている。このため、下側オイルパン１４が縁石２等に干渉すると、下側オイルパン１４を後方に引きずりながら持ち上げようとする外部入力が作用するが、本実施例では互いに当接する対向面に一対の傾斜部２４Ｂ，２５Ｂが設けられているために、このような斜めの外部入力に対しても下側オイルパン１４の変位を有効に抑制することができる。

　以下の実施例では、既述した実施例と共通する構成要素には同じ参照符号を付して重複する説明を適宜省略し、既述の実施例と異なる部分について主に説明する。

　図８は本発明の第２実施例を示している。この第２実施例では、上記第１実施例とは逆に、下側オイルパン１４の変形抑制用リブ３４が、上に凸な凸形状をなしており、上側オイルパン１３の梁３５が、変形抑制用リブ３４の凸形状を受けるように、上に凹んだ凹形状をなしている。つまり、変形抑制用リブ３４の上縁は、その平坦部３４Ａが最も高い位置とされ、両側の傾斜部３４Ｂが平坦部３４Ａから外側へ向けて徐々に低くなるように傾斜している。同様に、梁３５の上縁は、その平坦部３５Ａが最も高い位置とされ、両側の傾斜部３５Ｂが平坦部３５Ａから外側へ向けて徐々に低くなるように傾斜している。

　このような第２実施例によれば、金属製の梁３５と合成樹脂製の変形抑制用リブ３４のうち、軽量な合成樹脂製の変形抑制用リブ３４が上側に張り出す形となり、比較的重い金属製の梁３５が凹形状となるために、梁３５の大きさが抑制され、軽量化を図ることができる。

　但し、第１実施例に比して、梁３５と変形抑制用リブ３４との間隙２６の位置が比較的高い位置となるために、比較的高い位置で延在する変形抑制用リブ３４の平坦部３４Ａによって車幅方向のエンジンオイルの流通が阻害されるおそれがある。そこで、この第２実施例では、下側オイルパン１４の変形抑制用リブ３４に、オイルの流通を許容する複数（この実施例では３つ）の貫通孔３６が貫通形成されている。この貫通孔３６を通して車幅方向のオイルの流通が円滑に行われる。

　図９は本発明の第３実施例を示している。この第３実施例では、間隙２６を介して対向する梁２５と変形抑制用リブ２４との対向面（合わせ面）に、両者が当接したときに両者の車両前後方向Ｌ０の滑りを抑制する凸凹部３７を形成している。この実施例では、梁２５と変形抑制用リブ２４との対向面に、相似形のジグザク形状の凹凸部３７を形成している。なお、凹凸部３７の形状としてはこれに限らず、互いに嵌合する複数の傾斜面もしくは湾曲面を有する凹凸形状であれば良い。

　下側オイルパン１４が縁石２等に干渉すると、下側オイルパン１４を後方に引きずりながら持ち上げようとする外部入力が作用するが、本実施例のように梁２５と変形抑制用リブ２４との対向面に凹凸部３７が形成されている場合、この凹凸部３７が噛み合うことによって下側オイルパン１４の変位をより確実に抑制することができる。

　図１０は本発明の第４実施例を示している。この第４実施例では、下側オイルパン１４の内側より上方へ立ち上がる変形抑制用リブ２４と対応する位置に、下側オイルパン１４の外側（下側）より下方へ突出する外側リブ３８を形成している。外側リブ３８は、変形抑制用リブ２４と同様に、薄板状をなしており、車両前後方向Ｌ０に延在している。つまり、下側オイルパン１４の底壁部２２を挿通する形で一連の変形抑制用リブ２４と外側リブ３８とが薄板状に形成されている。外側リブ３８の下端はオイルパン１０全体の最下部に位置している。

　このような第４実施例によれば、下側オイルパン１４が縁石２等に干渉する際に、最下部に位置する外側リブ３８を積極的に縁石２等に干渉させることによって、縁石２等からの外部入力を外側リブ３８を介して内側の変形抑制用リブ２４に効率よく確実に伝えることができ、下側オイルパン１４の変形をより確実に抑制することができる。

　図１１及び図１２は本発明の第５実施例を示している。この第５実施例では、強度部材を、上記第１～第４実施例のように上側オイルパン１３に一体的に形成される梁に代えて、機関本体としてのシリンダブロックに固定されるポンプハウジング３１により構成している。より具体的には、ポンプハウジング３１の一部であるオイルストレーナ３０に、このオイルストレーナ３０の下面から下側オイルパン１４の底壁部２２へ向けて下方へ突出する強度部材としての突起部３９を形成している。図１２にも示すように、突起部３９は、第１実施例の梁２５と同様、その下縁が平坦な平坦部３９Ａと傾斜する一対の傾斜部３９Ｂとを有する下に凸な凸形状をなしている。また、下側オイルパン１４に形成される変形抑制用リブ２４の上縁には、上記の突起部３９を受ける下方へ凹んだ凹部４０が形成され、つまり平坦な平坦部４０Ａと傾斜する一対の傾斜部４０Ｂとが形成されており、両者の間には所定の間隙２６が確保されている。

　このような構造により、下側オイルパン１４を車両前後方向Ｌ０に変形させる外力が加わったとき、突起部３９と下側オイルパン１４の変形抑制用リブ２４の凹部４０とが当接することで、上述した実施例と同様に、それ以上の下側オイルパン１４の変形を抑制することができる。加えて、この第５実施例のように強度部材としてポンプハウジング３０を流用することによって、構造の更なる簡素化を図ることができる。

　以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例では縦置式の内燃機関に本発明を適用しているが、クランク軸方向が車幅方向に沿う横置式の内燃機関に本発明を同様に適用することも可能である。この場合にも、梁や変形抑制用リブは上記の実施例と同様に車両前後方向に沿って形成される。

　また、上記第１実施例等では梁と変形抑制用リブとの組を２箇所に形成しているが、１箇所もしくは３箇所以上に設けるようにしても良い。

Claims (14)

1. 　機関本体に固定される上側オイルパンと、この上側オイルパンの下側に固定される下側オイルパンと、によりエンジンオイルを貯留するオイルパンが構成され、
   　かつ、上記上側オイルパンあるいは機関本体に固定される強度部材を有し、
   　上記下側オイルパンを車両前後方向に変形させる外力が加わったときに、上記強度部材に下側オイルパンが当接して、下側オイルパンの車両前後方向の変形を抑制するように構成されている内燃機関のオイルパン。
2. 　上記上側オイルパンが金属材料により形成され、
   　上記強度部材は、上側オイルパンと一体的に形成された車両前後方向に延びる梁である請求項１に記載の内燃機関のオイルパン。
3. 　上記下側オイルパンが合成樹脂材料により形成されている請求項２に記載の内燃機関のオイルパン。
4. 　上記下側オイルパンの内側に、車両前後方向に延びるリブが形成され、
   　上記下側オイルパンを車両前後方向に変形させる外力が加わったときに、上記梁と上記リブとが当接するように構成されている請求項２又は３に記載の内燃機関のオイルパン。
5. 　互いに対向する梁とリブの組を少なくとも２箇所に形成し、
   　上記２箇所の梁とリブの組に挟まれる空間内に、オイルストレーナが配置されている請求項４に記載の内燃機関のオイルパン。
6. 　上記梁とリブとの対向面に、水平面に対して傾斜する傾斜部が設けられている請求項４又は５に記載の内燃機関のオイルパン。
7. 　上記下側オイルパンを車両前後方向に変形させる外力が加わっていない状態では、上記梁とリブとの対向面間に、オイルの流通を許容する間隙が確保されている請求項４～６のいずれかに記載の内燃機関のオイルパン。
8. 　上記梁は、その下縁が下に凸な凸形状をなし、
   　上記リブは、上記梁の凸形状を受けるように、その上縁が下に凹んだ凹形状をなしている請求項４～７のいずれかに記載の内燃機関のオイルパン。
9. 　上記リブは、その下縁が上に凸な凸形状をなし、
   　上記梁は、上記リブの凸形状を受けるように、その上縁が上に凹んだ凹形状をなしている請求項４～７のいずれかに記載の内燃機関のオイルパン。
10. 　上記リブに、オイルの流通を許容する貫通孔が形成されている請求項９に記載の内燃機関のオイルパン。
11. 　上記梁とリブとの対向面に、両者が当接したときに両者の車両前後方向の滑りを抑制する凸凹部が形成されている請求項４～１０のいずれかに記載の内燃機関のオイルパン。
12. 　上記下側オイルパンの外側には、上記リブと対応する位置に、車両前後方向に延びる外側リブが形成されている請求項４～１１のいずれかに記載の内燃機関のオイルパン。
13. 　上記強度部材が、機関本体に固定されるポンプハウジングにより構成されている請求項１に記載の内燃機関のオイルパン。
14. 　上記ポンプハウジングが、上記オイルパン内に配置されるオイルストレーナを含んでおり、
    　上記オイルパンの底壁部に対向するオイルストレーナの下面に、下方へ突出する突起部が形成され、
    　上記下側オイルパンを車両前後方向に変形させる外力が加わったとき、上記突起部と上記下側オイルパンとが当接するように構成されている請求項１３に記載の内燃機関のオイルパン。

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