JP4093382B2 - エンジンのオイルパン構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルポンプによってエンジン内部の各部分に潤滑のためのオイルを圧送するようなエンジンにおけるオイルパンの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クランク軸の回転に連動して駆動されるオイルポンプにより、ストレーナーを通してオイルパンの油溜部から吸い上げたオイルを、オイルフィルターを通して潤滑のためにエンジンの各部分に圧送してから、再びオイルパンに戻すように循環させるようなエンジンでは、オイルポンプによって圧送するオイルの油圧が所定以上とならないように制御するためのレギュレーターとなるリリーフバルブを、オイルポンプの下流側でオイルフィルターよりも上流側に設置することが必要であって、このリリーフバルブは、通常、オイルポンプ内（オイルポンプの吐出通路）に一体成形されることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなエンジンにおいて、多くの部品が付設されているシリンダブロックの側面にオイルフィルターを設置すると、クランク軸を横置きにしたエンジンでは、排気管とオイルフィルターが接近して、オイルフィルターの脱着性が困難となり、そこで、オイルフィルターの脱着性を改善するために、オイルパンの側面にオイルフィルターを設置しようとする場合、オイル通路がオイルパンの壁部を通るように変更される関係から、オイルの油圧レギュレーターとなるリリーフバルブを、オイルポンプとは別体のものとして、オイルパンの側壁部に設置することが必要となる。
【０００４】
しかしながら、オイルパンの側壁部の限られた部分に形成されたオイル通路に対して、オイルフィルターや油圧センサー等と共にリリーフバルブをオイルパンの側面に設置しようとすると、スペース上の問題が生じることとなり、特に、リリーフバルブをオイルポンプとは別体のものとすることで、通常は該バルブを収納するボディ部分や固定用ボスやシール機構等が必要となることから、部品点数が増えてその設置がスペース的に更に困難なものとなる一方、ボディ部分を設けることなくオイルパンの側壁部に直接設置した場合、リリーフバルブがクランク室内からのエンジン熱の影響を受けて熱せられることで、リリーフバルブの機能に悪影響を与えるような恐れが生じる。
【０００５】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、潤滑のためのオイルをオイルポンプでエンジン内部の各部分に圧送するようなエンジンにおいて、脱着性改善のためにオイルフィルターをオイルパンに設置するような場合に、オイルの油圧レギュレーターとなるリリーフバルブを、オイルポンプとは別体に形成して、スペース的に無理なくオイルパンに対して設置できると共に、リリーフバルブがクランク室内からのエンジン熱により熱せられるのを抑えることができるようにすることを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、上記の請求項１に記載したように、クランク軸の回転に連動して駆動されるオイルポンプにより、オイルパンの油溜部から吸い上げたオイルを、オイルフィルターを通してエンジン内部の各部分に圧送するようなエンジンにおいて、オイルパンが、その油溜部の一部がエンジンの前面から前方に突出するように形成されており、オイルポンプにより圧送するオイルの油圧を制御するためのリリーフバルブが、エンジンの前面から前方に突出したオイルパンの天壁部に設置されていると共に、リリーフバルブのハウジング部分が、エンジンの前面から前方に突出したオイルパンの天壁部に一体的に形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、上記の請求項１に記載したエンジンのオイルパン構造において、上記の請求項２に記載したように、エンジンの前面から前方に突出したオイルパンの天壁部に、オイルパンの油溜部に貯留されたオイル量をチェックするためのレベルゲージの差し込み部が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエンジンのオイルパン構造の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１０】
本発明のエンジンのオイルパン構造の一実施形態について、図１は、オイルパンの上部を構成する上部材を、他の部材との配置関係を含めて、エンジンの排気側から側面視したものであり、図２は、図１に示したオイルパンの上部材を上面視したものである。
【００１１】
本実施形態では、図１に示すように、オイルパン１は、上部材１ａと下部材１ｂの二つの部材をボルト等により一体的に連結することで構成されており、下部がクランクケースの上部となるシリンダブロック２に対して、クランクケースの下部となるオイルパン上部材１ａが、該上部材１ａの上端面とシリンダブロック２の下端面を合面として、ボルト等により一体的に連結される。
【００１２】
オイルパン１の下部材１ｂは、戻されたオイルを一時的に貯留する油溜部となるものであって、エンジン内部の各部分を潤滑してからオイルパン上部材１ａに戻された（落下した）オイルは、オイルパン下部材１ｂによる油溜部に一時的に貯留される。
【００１３】
オイルパン下部材（油溜部）１ｂに貯留されたオイルは、クランク軸３の回転に連動して駆動されるオイルポンプ４により、図示していないストレーナーを通して吸い上げられ、オイルポンプ４から吐出されたオイルは、シリンダブロック２に形成された上流側のオイル通路を通して、オイルパン上部材１ａに形成されたオイル通路に圧送される。
【００１４】
そして、オイルパン上部材１ａに形成されたオイル通路に導入されたオイルは、圧送されるオイルの油圧が所定以上とならないように、油圧レギュレーターとなるリリーフバルブ５で油圧が制御され、オイルに混じった金属粉やカーボン，スラッジ等がオイルフィルター６（図２に示す）により除去されてから、シリンダブロック２に形成された下流側のオイル通路に送られて、エンジン内部の各部分を潤滑してからオイルパン１に戻される。
【００１５】
上記のようにオイルが循環されるエンジンは、本実施形態では、直列４気筒エンジンであって、図１に示すように、その前面には、タイミングベルト８や補機用ベルト９が配置されており、各気筒からそれぞれ排気管１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが側方に延出されていて、その排気系については、図７に示すように、各気筒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ間の排気干渉を避けるように、各気筒の排気管１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを２本ずつ（１２ａと１２ｄおよび１２ｂと１２ｃ）を纏めて、更に、纏めた２本の排気管１２ｅ，１２ｆを一本の排気管１２ｇに纏めてから触媒１３に連結させたような、デュアルタイプの排気系となっている。
【００１６】
そして、そのようなエンジンの排気系において、２本の排気管１２ｅ，１２ｆによるデュアル部が、オイルフィルター６の脱着の邪魔にならないように、きわめて短いものとなっており、このデュアル部（排気管１２ｅ，１２ｆの部分）に対して、排気ガス中のＯ₂ の検出に応じてエンジン運転をコントロールするためのＯ₂ センサー１４が設けられている。
【００１７】
排気系のデュアル部（排気管１２ｅと１２ｆ）については、図１０に示すように、各管１２ｅ，１２ｆの合流部分でそれぞれの排気通路が一枚の隔壁１２ｋによって隔てられるように、少なくともその合流部分を（例えば、鋳鉄等により）一体的に成形すると共に、該合流部分の外面側の隔壁１２ｋの位置に対応する位置に、図９に示すように、Ｏ₂ センサーの取付座１２ｍを一体的に成形しておいてから、該取付座１２ｍから隔壁１２ｋに達するように、Ｏ₂ センサーの取付孔１２ｎを穿設加工することによって製造されている。
【００１８】
そして、そのように製造された排気管１２ｅと排気管１２ｆの合流部分に対して、図１１に示すように、外側から取付座１２ｍを通してＯ₂ センサー１４を取り付けることにより、図１２に示すように、隔壁１２ｋに形成された取付孔１２ｎの部分は、僅かな隙間を残した大部分がＯ₂ センサー１４によって塞がれることとなり、この僅かな隙間を排気管１２ｅと排気管１２ｆの連通部分として、Ｏ₂ センサー１４は、排気管１２ｅと排気管１２ｆの両方の排気ガスを検知することができるように設置されている。
【００１９】
なお、排気ガスの脈動を積極的に利用するエンジンでは、排気管の長さのチューニングが必須である一方、触媒をできるだけエンジン本体に近づけて触媒の昇温性能を向上させる必要があることから、従来は、図８に示すように、排気管１２ｅと排気管１２ｆのそれぞれに対して小型の触媒１３ａ，１３ｂをそれぞれ連結して、その上流で、各排気管１２ｅ，１２ｆを連通する連通管１２ｈの途中にＯ₂ センサー１４を配置しなければならなかった。
【００２０】
これに対して、本実施形態のエンジンでは、上記のように排気管１２ｅと排気管１２ｆの間の隔壁１２ｋに形成された取付孔１２ｎの部分を塞ぐようにＯ₂ センサー１４を設置することで、全ての気筒の排気ガスをＯ₂ センサー１４により検知することができると共に、各排気管１２ｅ，１２ｆの連通部分の断面積をできるだけ小さくすることができて、各気筒間の排気干渉による性能低下を防ぐことができる。
【００２１】
ところで、本実施形態のエンジンでは、上部材１ａと下部材１ｂとからなるオイルパン１は、図１に示すように、タイミングベルト８や補機用ベルト９が配置されたエンジンの前面（シリンダブロック２の前面）に対して、オイルパン１の油溜部（下部材１ｂの内部）の一部が前方に突出するように形成されている。
【００２２】
なお、このオイルパン１の前方突出部分は、タイミングベルト８や補機用ベルト９の下方に位置しているため、該突出部分がタイミングベルト８や補機用ベルト９等に対して邪魔になるようなこともなく、また、エンジン全体として見れば、該突出部分によってエンジンの前後方向（クランク軸３の軸線方向）でのレイアウトが拡がることもない。
【００２３】
オイルパン１の上部材１ａには、図２に示すように、シリンダブロック２との合面（上部材１ａの上端面）２０に、シリンダブロック２との連結のための多数のボルト孔２１や連結面をシールするための多数の溝部２２（何れもその一部にのみ図面符号を付して他は図面符号を省略する）が形成されていると共に、合面２０の前端部分には、オイルパン上部材１ａの壁内に形成されるオイル通路の入口孔２４と出口孔２５がそれぞれ開口されている。
【００２４】
また、オイルパン上部材２の合面２０よりも前方に突出した部分（オイルパン１のエンジンの前面から前方に突出した部分の天壁部）２３には、オイルポンプ４により圧送するオイルの油圧が所定以上となるのを防ぐためのレギュレーターとなるリリーフバルブ５が、前方から脱着できる状態で設置され、オイルパン上部材１ａの合面２０の前端部側方に形成されたオイルフィルター取付部２６には、オイルを濾過するためのオイルフィルター６が、側方から脱着できる状態で設置され、オイルフィルター取付部２６の近傍に形成された油圧センサー取付部２７には、オイルフィルターより下流側の油圧を検知するための油圧センサー７が、側方から脱着できる状態で設置される。
【００２５】
さらに、本実施形態では、オイルパン上部材１ａの前方突出部分２３に、レベルゲージの差し込み部３６が円筒状に形成されており、この差し込み部３６には、図６に示すように、オイルパン１の油溜部に貯留されたオイル量をチェックするためのレベルゲージ３７が取り付けられる。
【００２６】
オイルパン１に形成されるオイル通路については、図５に示すように、オイルポンプ４から吐出されてシリンダブロック２の上流側オイル通路から送られてきたオイルが、入口孔２４から導入され、リリーフバルブ５に作用してから、オイルフィルター６を通過して、出口孔２５から排出され、シリンダブロック２の下流側オイル通路からエンジンの各部分に送られるように、オイルパン上部材１ａの前方突出部分２３の壁内を通るように形成されている。
【００２７】
リリーフバルブ５は、本実施形態では、図３に示すように、固定部５ａと可動弁５ｃの間にコイルスプリング５ｂを設けたリリーフバルブ５を、特にハウジングとなる別部材を設けることなく、オイルパン上部材１ａの前方突出部分２３でオイル通路と連通するように形成されたバルブ取付孔３０の部分に、可動弁５ｃとコイルスプリング５ｂを直接挿入してから、固定部５ａをバルブ取付孔３０の入口に直接螺合して、該固定部５ａによりバルブ取付孔３０の入口を塞ぐことで、オイルパン上部材１ａの前方突出部分２３に対して直接的に設置される。
【００２８】
このリリーフバルブ５により、入口孔２４から圧入されたオイルの油圧が所定以上となった場合には、オイルの油圧でコイルスプリング５ｂの付勢力に抗して可動弁５ｃが固定部５ａの側に押圧されることで、バルブ取付孔３０の周壁底部に開設されたドレーン孔３１が開いて、オイルの油圧が所定値に戻るまで、入口孔２４から圧入されたオイルの一部が、ドレーン孔３１からオイルパン１の油溜部に戻されることとなる。
【００２９】
なお、オイルパン上部材１ａの前方突出部分２３に対するリリーフバルブ５の設置については、上記のように直接的に設置するような構造に限らず、図４に示すように、別体のハウジング部材３２を介して間接的に設置するような構造により実施することも可能である。
【００３０】
すなわち、図４に示すものでは、リリーフバルブ５がハウジング部材３２の筒状部３２ａ内に設置され、このハウジング部材３２が、オイルパン上部材１ａの前方突出部分２３に形成されたバルブハウジング取付孔３４内に設置されていて、オイル通路のオイルは、ハウジング部材３２の筒状部３２ａに開設されたドレーン孔３３と、バルブハウジング取付孔３４の周壁底部に開設されたドレーン孔３５を通して、オイルパン１の油溜部に戻される。
【００３１】
上記のような本実施形態のエンジンのオイルパン構造によれば、エンジンの前面から前方に突出したオイルパン１の天壁部（オイルパン上部材１ａの前方突出部分２３）にリリーフバルブ５を設置することで、スペース的に無理なく、オイルフィルター６や油圧センサー７等と共に、リリーフバルブ５をオイルパン１（上部材１ａ）に対して設置することができる。
【００３２】
また、リリーフバルブ５からオイルフィルター６を通るオイル通路を、クランク室内からのエンジン熱の影響を受けにくいオイルパン１の天壁部（オイルパン上部材１ａの前方突出部分２３）に形成していることで、リリーフバルブ５が熱せられるのを抑えることができると共に、エンジンの内部を循環して熱せられた状態のオイルを、該オイル通路を通すことによって冷却することができる。
【００３３】
なお、リリーフバルブ５を、図３に示すように、特にハウジングとなる別部材を設けることなく、オイルパン上部材１ａの壁部分に直接的に設置することで、図４に示したように、ハウジング部材３２を介してリリーフバルブ５を設置した場合と比べて、リリーフバルブ５の設置スペースを縮小することができると共に、部品点数を減らすことができる。
【００３４】
さらに、本実施形態のオイルパン構造によれば、オイルパン上部材１ａの前方突出部分２３（油溜部の天井部分）にレベルゲージ３７の差し込み部３６を円筒状に形成していることで、レベルゲージ３７を短くて簡単なものとすることができ、その取付けも簡単に行なうことができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したような本発明のエンジンのオイルパン構造によれば、脱着性改善のためにオイルフィルターをオイルパンに設置するような場合に、オイルの油圧レギュレーターとなるリリーフバルブを、オイルポンプとは別体に形成して、スペース的に無理なくオイルパンに対して設置することができると共に、リリーフバルブがクランク室内からのエンジン熱の影響を受けて熱せられるのを抑えることができ、また、該リリーフバルブを通るようにオイルパンに形成されたオイル通路によって、エンジン内を循環して熱せられた状態のオイルを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジンのオイルパン構造の一実施形態について、オイルパンの上部を構成する上部材を、他の部材との配置関係を含めた状態で示す側面図。
【図２】図１に示したオイルパン上部材の上面図。
【図３】図１に示したオイルパン上部材の前方突出部分に設置されたリリーフバルブの構造を示す、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図４】オイルパン上部材の前方突出部分に設置されるリリーフバルブの他の例を示す断面図。
【図５】図２に示したオイルパン上部材の前方突出部分を通るように形成されているオイル通路を示す上面説明図。
【図６】図２に示したオイルパン上部材の前方突出部分に形成されたレベルゲージの差し込み部に対してレベルゲージを取り付けた状態を示す、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図７】図１に示したエンジンの各排気管から延びる排気系を示す説明図。
【図８】図７に示した排気系に対する比較例を示す説明図。
【図９】図７に示した排気系のデュアル部におけるＯ₂ センサーの取付部分の外観を示す斜視図。
【図１０】図７に示した排気系のデュアル部の隔壁を示す部分断面図。
【図１１】図９に示した取付部分に対するＯ₂ センサーの取付状態を示す断面図。
【図１２】図１１に示したＯ₂ センサーの取付状態の部分拡大断面図。
【符号の説明】
１ オイルパン
１ａ オイルパンの上部材
１ｂ オイルパンの下部材（オイルパンの油溜部）
２ シリンダブロック
３ クランク軸
４ オイルポンプ
５ リリーフバルブ
６ オイルフィルター
２３ オイルパン上部材の前方突出部分（オイルパンの天壁部）
３６ レベルゲージの差し込み部

Claims (2)

1. クランク軸の回転に連動して駆動されるオイルポンプにより、オイルパンの油溜部から吸い上げたオイルを、オイルフィルターを通してエンジン内部の各部分に圧送するようなエンジンにおいて、オイルパンが、その油溜部の一部がエンジンの前面から前方に突出するように形成されており、オイルポンプにより圧送するオイルの油圧を制御するためのリリーフバルブが、エンジンの前面から前方に突出したオイルパンの天壁部に設置されていると共に、リリーフバルブのハウジング部分が、エンジンの前面から前方に突出したオイルパンの天壁部に一体的に形成されていることを特徴とするエンジンのオイルパン構造。
2. エンジンの前面から前方に突出したオイルパンの天壁部に、オイルパンの油溜部に貯留されたオイル量をチェックするためのレベルゲージの差し込み部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのオイルパン構造。

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