JP2008075472A - 内燃機関のオイル戻し構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バッフルプレートに依存することなくオイルパン内のオイルの油面での気泡の発生をより効果的に防止することができる内燃機関のオイル戻し構造を提供する。
【解決手段】吸気用および排気用カムシャフトの動弁系の潤滑に供されてシリンダヘッドから第１および第２オイル戻し通路25,26を介して流下する多量のオイル、ピストンの冷却に供されてシリンダブロック12から第３ないし第５オイル戻し通路27,28,29を介して流下する多量のオイル、並びに吸気用および排気用カムシャフトの各ジャーナル部の潤滑に供されてオイル戻し経路を介して流下する少量のオイルや、クランクシャフトの各ジャーナル部の潤滑に供されてオイル戻し経路を介して流下する少量のオイルなどが通るバランスシャフトハウジング41の周囲と、オイルパン19のフランジ部19aとの間の全域に、オイルの勢いを緩衝させてオイルパンに戻す金網状の緩衝材52を設けている。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の各部位に供されたオイルを複数のオイル戻し経路を介してオイルパンに戻すようにしたオイル戻し構造に関し、詳しくは、オイルパンに貯留されているオイルの油面での気泡の発生を防止する対策に係る。

従来より、内燃機関のオイル戻し構造として、上下方向に高低差を有するバッフルプレートを備え、内燃機関のシリンダブロックやシリンダヘッドなどの各部位に供された複数のオイル戻し経路を介して流下するオイルをバッフルプレートの高位置で一旦受け止めてから、バッフルプレートの低位置に導くことによって、各オイル戻し経路から流下するオイルの勢いを緩衝し、オイルパンに貯留されているオイルの油面に対し気泡の発生を抑制しつつ戻すようにしたものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−６８０２４号公報

ところで、バッフルプレートは、シリンダブロックの下面とオイルパン内のオイルの油面との間における上下方向の高さに制約のある部位に設けられている。そのため、上記従来のもののように、上下方向に高低差を有するバッフルプレートでは、シリンダブロックの下面とオイルパン内のオイルの油面との間に設けるに当たってかなり厳しい設計上の制約を受けることになる。

一方、近年の油圧機器の多様化に伴ってオイル中の気泡混入率の低減化に対する要求が高まっており、内燃機関の各部位に供されて複数のオイル戻し経路を介してオイルパンにオイルが戻された際の気泡の発生を効果的に抑制する対策も切望されていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バッフルプレートに依存することなくオイルパン内のオイルの油面での気泡の発生をより効果的に防止することができる内燃機関のオイル戻し構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、内燃機関の各部位に供されたオイルを複数のオイル戻し経路を介してオイルパンに戻すようにしたオイル戻し構造を前提とする。そして、上記複数のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分の下流側に、それぞれオイル戻し経路を介したオイルを緩衝させてオイルパンに戻す金網状の緩衝材を設けている。

この特定事項により、内燃機関の各部位に供された複数のオイル戻し経路を介して流下するオイルは、その各オイル戻し経路のオイルパン側開口部分の下流側に設けた金網状の緩衝材によって、勢いが緩衝され、オイルパンに貯留されているオイルの油面に対し気泡の発生を抑制しつつ戻されることになる。これにより、シリンダブロックの下面とオイルパン内のオイルの油面との間における上下方向の高さに制約のあるスペースにバッフルプレートを設ける必要がなくなり、バッフルプレートのように厳しい設計上の制約を受けることなくオイルをオイルパンに戻した際の気泡の発生を効果的に抑制することが可能となり、近年の油圧機器の多様化に伴うオイル中の気泡混入率の低減化に対する要求に応えることが可能となる。

また、上記目的を達成するため、本発明が講じたその他の解決手段は、内燃機関の各部位に供されたオイルを複数のオイル戻し経路を介してオイルパンに戻すようにしたオイル戻し構造を同様に前提とし、上記複数のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分のうちのシリンダブロックおよびシリンダヘッドの所定部位に供された多量のオイルをオイルパンに戻すオイル戻し経路のオイルパン側開口部分に、そのオイル戻し経路を介した多量のオイルを緩衝させてオイルパンに戻す金網状の緩衝材を設けている。

この特定事項により、内燃機関のシリンダブロックやシリンダヘッドの所定部位に多量に供された複数のオイル戻し経路を介して流下するオイルは、還流量が多く、その各オイル戻し経路のオイルパン側開口部分に設けた金網状の緩衝材によって、勢いが緩衝され、オイルパンに貯留されているオイルの油面に対し気泡の発生を抑制しつつ戻されることになる。これにより、バッフルプレートを不要にして厳しい設計上の制約を受けることなくシリンダブロックやシリンダヘッドからの還流量の多いオイルをオイルパンに戻した際の気泡の発生をより効果的に抑制することが可能となり、近年の油圧機器の多様化に伴うオイル中の気泡混入率の低減化に対する要求に応えることが可能となる。

しかも、緩衝材は、複数のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分のうちのシリンダブロックおよびシリンダヘッドの所定部位に供された多量のオイルをオイルパンに戻すオイル戻し経路のオイルパン側開口部分にのみ設けられていることにより、還流量の多いオイルのみを対象にして緩衝材が設けられることになり、緩衝材によるコストアップを可及的に抑制しつつ、オイル中の気泡混入率の低減化に貢献することが可能となる。

また、上記内燃機関のシリンダブロックの下面に、上記オイルパン内のオイルに少なくとも一部が接した状態でバランスシャフトを設けているとともに、上記複数のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分をバランスシャフトのハウジングの周囲に開口させている場合には、オイルパン内のオイルに少なくとも一部が接しているバランスシャフトのハウジングの周囲に複数のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分が開口しているので、バランスシャフトをシリンダブロックの下面に設けたことによってシリンダブロックの下面とオイルパン内のオイルの油面との間における上下方向の高さが更に制約されているにも拘わらず、バランスシャフトのハウジングの周囲に開口するオイルパン側開口部分に設けた緩衝材によって、オイルをオイルパンに戻した際の気泡の発生を上下方向に制約されたスペース内で効果的に抑制することが可能となる。

更に、上記緩衝材の少なくとも一部がオイルパン内のオイルの油面と接している場合には、複数のオイル戻し経路とオイルパン内のオイルの油面との間に上下方向のスペースがなくても、オイルをオイルパンに戻した際の気泡の発生を上下方向に制約された空間内で効果的に抑制することが可能となる。

しかも、シリンダブロックの下面にバランスシャフトが設けられている場合には、バランスシャフトの回転により撹拌されたオイルパン内のオイルの泡立ちを効果的に抑制することが可能となる。

以上、要するに、内燃機関の各部位、例えばシリンダブロックやシリンダヘッドなどに供されたオイルをオイルパンに戻す複数のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分に金網状の緩衝材を設けることで、複数のオイル戻し経路を介して流下するオイルの勢いを緩衝させてオイルパン内のオイルの油面に対し気泡の発生を抑制しつつ戻せることになり、バッフルプレートを不要にして厳しい設計上の制約を受けることなくオイルパン内での気泡の発生を効果的に抑制することができ、近年の油圧機器の多様化に伴うオイル中の気泡混入率の低減化に対する要求に応えることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るオイル戻し構造を適用した直列４気筒型ＤＯＨＣタイプのエンジン（内燃機関）の全体を示す斜視図である。この図１において、エンジン１は、シリンダヘッド１１、シリンダブロック１２、クランクシャフト１３、並びに吸気用および排気用カムシャフト１４，１５を備えている。また、上記シリンダブロック１２の下端にはオイルポンプ１６が設けられ、このオイルポンプ１６から吐出されてメインギャラリ２０に導入されたオイルは、クランクシャフト１３や吸気用および排気用カムシャフト１４，１５などのジャーナル部１３ａ，１４ａ，１５ａを軸受するクランクシャフト用軸受やカムシャフト用軸受に供給されるようになっている。

上記メインギャラリ２０には、クランクシャフト１３のクランクシャフト用軸受にオイルを個々に供給する第１オイル供給通路２１，２１，…が連結されており、このクランクシャフト用軸受に供給されたオイルによってクランクシャフト１３の各ジャーナル部１３ａを潤滑するようになされている。また、上記メインギャラリ２０には、ピストンの内側にオイルを噴射するオイルジェットに対しオイルを供給するオイル供給通路が連結されており、このオイル供給通路を介して所定部位としてのオイルジェットに供給されたオイルによって、ピストンの温度上昇を抑制するようにしている。この場合、オイルジェットには、多量のオイルが供給され、後述する第３ないし第５オイル戻し通路２７，２８，２９を介してオイルパン１９に戻されるようになっている。

また、上記メインギャラリ２０には、吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の動弁系（所定部位）や各ジャーナル部１４ａ，１５ａにオイルを供給する第２オイル供給通路２２が連結されている。上記第２オイル供給通路２２は、エンジン１のフロント側（図１では左側）を上方へ延びて設けられ、この第２オイル供給通路２２を介して供給されたオイルによって、吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の動弁系や各ジャーナル部１４ａ，１５ａを潤滑するようになされている。更に、エンジン１のリヤ側（図１では右側）には、メインギャラリ２０に連結されて上方へ延びる第３オイル供給通路２３が設けられている。この第３オイル供給通路２３には、吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の最リヤ側のカムシャフト用軸受を迂回してさらに下流側の摺動部や冷却部位にオイルを供給する第４オイル供給通路２４が連結されている。この場合、第２オイル供給通路２２を介して吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の動弁系の潤滑には多量のオイルが供給される一方、吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の各ジャーナル部１４ａ，１５ａの潤滑には比較的少量のオイルが供給されるようになっている。

そして、上記第２オイル供給通路２２を介して吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の動弁系に供給されることによって動弁系の潤滑に供された多量のオイルは、シリンダヘッド１１からオイル戻し経路としての第１および第２オイル戻し通路２５，２６を介してオイルパン１９に戻されるようになっている。一方、上記第２オイル供給通路２２を介してカムシャフト用軸受に供給されることによって吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の各ジャーナル部１４ａ，１５ａの潤滑に供された比較的少量のオイルは、シリンダヘッド１１からシリンダブロック１２内のオイル戻し経路を介してオイルパン１９に戻されるようになっている。また、オイルジェットに対しオイルを供給するオイル供給通路を介してピストンの冷却に供された多量のオイルは、シリンダブロック１２からオイル戻し経路としての第３ないし第５オイル戻し通路２７，２８，２９を介してオイルパン１９に戻されるようになっている。一方、各第１オイル供給通路２１を介してクランクシャフト用軸受に供給されることによってクランクシャフト１３の各ジャーナル部１３ａの潤滑に供された比較的少量のオイルは、シリンダブロック１２からオイル戻し経路を介してオイルパン１９に戻されるようになっている。この場合、エンジン１の最前部においてシリンダブロック１２からのオイルをオイルパン１９に戻す第５オイル戻し通路２９の途中には、クランクシャフト１３により吸気用および排気用カムシャフト１４，１５を回転させるタイミングチェーン３１並びにクランクシャフト１３によりウォータポンプ１６を回転させるオイルポンプドライブチェーン３２の潤滑に供されたチェーンカバーからのオイルが合流するようになっている。

また、クランクシャフト１３の下方には、左右一対のバランスシャフト４Ｌ，４Ｒが設けられている。この左右のバランスシャフト４Ｌ，４Ｒは、シリンダブロック２の下面に対しバランスシャフトハウジング４１によって下方から覆われて取り付けられている。このバランスシャフトハウジング４１は、上記オイルパン１９内に貯留されているオイルに対し接した状態で設けられており、バランスシャフト４Ｌ，４Ｒは、オイルパン１９内のオイルの油面に径方向の略半分が没した状態となっている。

そして、上記第１ないし第５オイル戻し通路２５〜２９のオイルパン側開口部２５ａ〜２９ａ（オイルパン側開口部分）は、バランスシャフトハウジング４１の周囲においてそれぞれ開口しており、これらのオイル戻し通路２５〜２９を介してオイルパン１９に戻されるオイルは多量となっている。また、バランスシャフトハウジング４１の周囲には、吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の各ジャーナル部１４ａ，１５ａの潤滑に供されたシリンダヘッド１１からのオイルをオイルパン１９に戻すシリンダブロック１２内のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分や、クランクシャフト１３の各ジャーナル部１３ａの潤滑に供されたシリンダブロック１２からのオイルをオイルパン１９に戻すオイル戻し経路のオイルパン側開口部分もそれぞれ開口しており、これらのオイル戻し経路を介してオイルパン１９に戻されるオイルは比較的少量となっている。

そして、図２および図３にも示すように、第１〜第５オイル戻し通路２５〜２９のオイルパン側開口２５ａ〜２９ａおよびオイル戻し経路のオイルパン側開口部分の下流側となるバランスシャフトハウジング４１の周囲とオイルパン１９のフランジ部１９ａとの間には、バランスシャフトハウジング４１の周囲を通るオイルの勢いを緩衝させてオイルパン１９に戻す金網状の緩衝材５２が全域に亘って設けられている。この緩衝材５２としては、厚さ３ｍｍのセルメットが適用され、その網の目のサイズは、１インチ当たり１１〜１６個のセル数で孔径が１．９ｍｍのものが用いられている。これにより、第１ないし第５オイル戻し通路２５〜２９を介した多量のオイルのみならず、クランクシャフト１３および各カムシャフト１４，１５の各ジャーナル部１３ａ，１４ａ，１５ａの潤滑に供された比較的少量のオイルなどをバランスシャフトハウジング４１の周囲において滞留させることなく十分に勢いを緩衝させてオイルパン１９に戻せるようになっている。この場合、緩衝材５２は、オイルパン１９内のオイルの油面と接している。

したがって、上記実施例１では、吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の動弁系の潤滑に供されて第１および第２オイル戻し通路２５，２６を介して流下するシリンダヘッド１１からの多量のオイル、ピストンの冷却に供されて第３ないし第５オイル戻し通路２７，２８，２９を介して流下するシリンダブロック１２からの多量のオイル、並びに吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の各ジャーナル部１４ａ，１５ａの潤滑に供されて戻し通路を介して流下するオイルや、クランクシャフト１３の各ジャーナル部１３ａの潤滑に供されて戻し通路を介して流下するオイルは、バランスシャフトハウジング４１周囲とオイルパン１９のフランジ部１９ａとの間の全域に設けた金網状の緩衝材５２によって、勢いが緩衝され、オイルパン１９に貯留されているオイルの油面に対し気泡の発生を抑制しつつ戻されることになる。これにより、シリンダブロック１２の下面とオイルパン１９内のオイルの油面との間における上下方向の高さに制約のあるスペースにバッフルプレートを設ける必要がなくなり、バッフルプレートのように厳しい設計上の制約を受けることなくオイルをオイルパン１９に戻した際の気泡の発生を効果的に抑制することができ、近年の油圧機器の多様化に伴うオイル中の気泡混入率の低減化に対する要求に応えることができる。

また、バランスシャフトハウジング４１がオイルパン１９内のオイルに接した状態でシリンダブロック１２の下面に設けられているので、バランスシャフト４Ｌ，４Ｒをシリンダブロック１２の下面に設けたことによってシリンダブロック１２の下面とオイルパン１９内のオイルの油面との間における上下方向の高さが更に制約されているにも拘わらず、バランスシャフトハウジング４１の周囲に設けた緩衝材５２によって、オイルをオイルパン１９に戻した際の気泡の発生を上下方向に制約されたスペース内で効果的に抑制することができる。

更に、緩衝材５２がオイルパン１９内のオイルの油面と接しているので、バランスシャフトハウジング４１の周囲とオイルパン１９内のオイルの油面との間に上下方向のスペースがなくても、オイルをオイルパン１９に戻した際の気泡の発生を上下方向に制約された空間内で効果的に抑制することができる。しかも、緩衝材５２がオイルパン１９内のオイルの油面と接していることにより、バランスシャフト４Ｌ，４Ｒがオイルパン１９内のオイルの油面に径方向の略半分が没した状態となっていても、バランスシャフト４Ｌ，４Ｒの回転により撹拌されたオイルパン１９内のオイルの泡立ちを緩衝材５２によって効果的に抑制することができる。

次に、本発明の実施例２を図４および図５に基づいて説明する。

本実施例では、緩衝材を設ける位置を変更している。尚、緩衝材を設ける位置を除くその他の構成は、上記実施例１の場合と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、図４および図５に示すように、緩衝材５２は、バランスシャフトハウジングの周囲に開口する第１ないし第５オイル戻し通路２５〜２９のオイルパン側開口２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａ，２９ａにのみ設けられている。この場合、吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の動弁系の潤滑に供されて第１および第２オイル戻し通路２５，２６を介して流下するシリンダヘッド１１からの多量のオイル、並びにピストンの冷却に供されて第３ないし第５オイル戻し通路２７，２８，２９を介して流下するシリンダブロック１２からの多量のオイルは、第１ないし第５オイル戻し通路２５〜２９のオイルパン側開口において滞留することなく十分に勢いが緩衝された状態でオイルパン１９に戻されるようになっている。

したがって、上記実施例２では、シリンダブロック１２やシリンダヘッド１１に供された第１ないし第５オイル戻し通路２５〜２９を介して流下するオイルは、還流量が多く、その各オイル戻し通路２５〜２９のオイルパン側開口２５ａ〜２９ａに設けた金網状の緩衝材５２によって、勢いが緩衝され、オイルパン１９に貯留されているオイルの油面に対し気泡の発生を抑制しつつ戻されることになる。これにより、バッフルプレートを不要にして厳しい設計上の制約を受けることなくシリンダブロック１２やシリンダヘッド１１からの還流量の多いオイルをオイルパン１９に戻した際の気泡の発生を効率よく抑制することができ、近年の油圧機器の多様化に伴うオイル中の気泡混入率の低減化に対する要求に応えることができる。

しかも、緩衝材５２は、エンジン１の各部位のうちのシリンダブロック１２およびシリンダヘッド１１に供されたオイルをオイルパン１９に戻す第１ないし第５オイル戻し通路２５〜２９のオイルパン側開口２５ａ〜２９ａにのみ設けられていることにより、還流量の多いオイルのみを対象にして緩衝材５２が設けられることになり、緩衝材５２によるコストアップを可及的に抑制しつつ、オイル中の気泡混入率の低減化に貢献することができる。

なお、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記各実施例では、左右のバランスシャフト４Ｌ，４Ｒを、シリンダブロック２の下面に対しバランスシャフトハウジング４１によって下方から覆って取り付けたが、シリンダブロックの下面にクランクケースを取り付け、このクランクケースの下面に対しバランスシャフトハウジング４１によって左右のバランスシャフトが下方から覆われて取り付けられていてもよい。

また、上記各実施例では、径方向の略半分をオイルパン１９内のオイルの油面に没した状態となるようにバランスシャフト４Ｌ，４Ｒを取り付けたが、バランスシャフトがオイルパン内のオイルの油面に没しない状態、つまりバランスシャフトがオイルパン内のオイルの油面との間にスペースを有した状態で取り付けられていてもよい。

更に、上記各実施例では、緩衝材５２をオイルパン１９内のオイルの油面と接しさせたが、緩衝材がオイルパン内のオイルの油面と接しない状態、つまり緩衝材とオイルパン内のオイルの油面との間にスペースを有した状態であってもよい。

本発明の実施例１に係わるオイル戻し構造を適用したエンジン全体を示す斜視図である。 同じくオイルパンを取り外した状態でエンジンを下方から見た底面図である。 同じくエンジンを前方から見た縦断正面図である。 本発明の実施例２に係る図２相当図である。 同じく図３相当図である。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
１１ シリンダヘッド
１２ シリンダブロック
１９ オイルパン
２５ 第１オイル戻し通路（オイル戻し経路）
２５ａ オイルパン側開口部（オイルパン側開口部分）
２６ 第２オイル戻し通路（オイル戻し経路）
２６ａ オイルパン側開口部（オイルパン側開口部分）
２７ 第３オイル戻し通路（オイル戻し経路）
２７ａ オイルパン側開口部（オイルパン側開口部分）
２８ 第４オイル戻し通路（オイル戻し経路）
２８ａ オイルパン側開口部（オイルパン側開口部分）
２９ 第５オイル戻し通路（オイル戻し経路）
２９ａ オイルパン側開口部（オイルパン側開口部分）
４Ｌ，４Ｒ 左右のバランスシャフト
４１ バランスシャフトハウジング（バランスシャフトのハウジング）
５２ 緩衝材

Claims (4)

1. 内燃機関の各部位に供されたオイルを複数のオイル戻し経路を介してオイルパンに戻すようにしたオイル戻し構造において、
   上記複数のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分の下流側には、それぞれオイル戻し経路を介したオイルを緩衝させてオイルパンに戻す金網状の緩衝材が設けられていることを特徴とする内燃機関のオイル戻し構造。
2. 内燃機関の各部位に供されたオイルを複数のオイル戻し経路を介してオイルパンに戻すようにしたオイル戻し構造において、
   上記複数のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分のうちのシリンダブロックおよびシリンダヘッドの所定部位に供された多量のオイルをオイルパンに戻すオイル戻し経路のオイルパン側開口部分には、そのオイル戻し経路を介した多量のオイルを緩衝させてオイルパンに戻す金網状の緩衝材が設けられていることを特徴とする内燃機関のオイル戻し構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の内燃機関のオイル戻し構造において、
   上記内燃機関のシリンダブロックの下面には、上記オイルパン内のオイルに少なくとも一部が接した状態でバランスシャフトが設けられており、
   上記複数のオイル戻し経路のオイルパン側開口部分は、バランスシャフトのハウジングの周囲に開口していることを特徴とする内燃機関のオイル戻し構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル戻し構造において、
   上記緩衝材の少なくとも一部は、オイルパン内のオイルの油面と接していることを特徴とする内燃機関のオイル戻し構造。

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