JP2009030518A - エンジン一体型ドライサンプ潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過剰注入などの誤注入のおそれのないエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置を提供する。
【解決手段】クランクケース１２０の下部に形成されたオイル受け部１５５と、該オイル受け部の下方外側に形成されたオイルタンク１６５を有し、該オイル受け部内のエンジンオイルがスカベンジポンプ１７０により前記オイルタンク１６５に移送され、該オイルタンクに貯留されたエンジンオイルがフィードポンプ１８０によりエンジン内に供給されるように構成されたエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置において、シリンダヘッドカバー１４０に形成されたオイル注入口１４２から注入されたエンジンオイルをオイルタンク１６５に直接に導く給油経路（１４４、１３８、１３６、１１３）が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンの潤滑装置、特にドライサンプ潤滑方式を採用すると共にオイルタンクがエンジン本体に一体に構成されたエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置に関する。

一般にエンジンの潤滑方式としては、ウエットサンプ潤滑方式とドライサンプ潤滑方式とが知られている。

ウエットサンプ潤滑方式とは、エンジンの被潤滑部位に供給される全潤滑油量を貯留可能なオイルパンをエンジン本体の最下部に設け、このオイルパンに貯留されたエンジンオイルをオイルポンプで吸い上げながら被潤滑部位の各部に供給し潤滑する方式である。このウエットサンプ潤滑方式は、その構造が簡素であることから多くの市販車に採用されている。しかし、所望の潤滑油量を貯留するためには所定の深さを有するオイルパンが必要とされること、エンジンのクランクシャフトがオイルパンに貯留されたエンジンオイルを攪拌することによる動力損失が存すること、及び車両の加減速や旋回に起因するオイルパン内のエンジンオイルの移動に伴い、オイルポンプでの吸上げ不良が発生し易いことなどの欠点を有している。

そこでこれらに対処して、特にレース用エンジンなどに向けて開発されたのがドライサンプ潤滑方式であり、ドライサンプ潤滑方式とは、エンジン本体とは別にオイルタンクを備え、エンジン本体の下部に設けられたオイルパン（ドライサンプ）内のエンジンオイルをスカベンジポンプにて吸い上げてオイルタンク内に貯留し、このオイルタンクに貯留されたエンジンオイルをオイルフィードポンプにて被潤滑部位の各部に供給し潤滑する方式である。

ところが、上述のようなドライサンプ潤滑方式では、エンジン本体とオイルタンクとが別体であるため、エンジン本体の周囲に広いスペースが必要となること、及び、オイルパンとオイルタンク間を接続する配管と、オイルタンクとエンジン本体間を接続する配管とが共に長くエンジンオイルの損失水頭が増大して、オイルポンプによる油圧の上昇レスポンスが低下する虞れがあることなどの新たな問題が存することから、このような問題を解決するとしてオイルタンクがエンジン本体に一体に構成されたエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置が提案されている。例えば、特許文献１及び２参照。

特開平４−２４６２１６号公報 特開２００４−１４３９５２号公報

ところで、上述のオイルタンクがエンジン本体に一体に構成されたエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置にあっては、クランクケースの下部に形成されたオイル受け部においてエンジンオイルを回収し、この回収されたエンジンオイルをスカベンジポンプによりオイルタンクに移送するようにしている。したがって、スカベンジポンプは空気やブローバイガスと共にエンジンオイルをオイルタンクに移送することが避けられない。このブローバイガスなどの気体が混入したエンジンオイルがフィードポンプによりエンジン内に供給されると潤滑不良の原因となることから、かかるブローバイガスは適切に処理されることが好ましい。そこで、クランクケース内のブローバイガスをシリンダヘッドカバーで覆われたシリンダヘッドの空間に導き、次いでＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）バルブを介してエンジンの吸気系に導入すべく、シリンダブロック及びシリンダヘッドにはＰＣＶ通路が上記空間に開口して形成されている。

一方、エンジンオイルはスラッジの混入や熱疲労により劣化するので、オイルタンク内のエンジンオイルを適宜補充や交換する必要がある。このような補充ないし交換は、シリンダヘッドカバー上部に設けられたオイル注入口のエンジンオイルフィラーキャップを開き、新たなエンジンオイルを注入することにより行なわれる。

しかしながら、上述のＰＣＶ通路が形成されたエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置においては、このようなエンジンオイルの補充ないし交換の際に、オイル注入口から注入されたエンジンオイルがＰＣＶ通路へも流れ込み、クランクケースの下部に形成されたオイル受け部にも流入してしまうことがある。通常、エンジンオイルの補充ないし交換時はエンジンの停止状態で行われることから、このオイル受け部に流入したエンジンオイルはそこに貯留されたままとなる。その結果、補充しようとする全量はオイルタンクに補充されないことになるので、オイルタンクでのオイルレベルゲージによる正確なエンジンオイル量が把握できず、過剰なエンジンオイル量を注入するなどの誤注入をするおそれがある。

そこで、本発明の目的は、かかる過剰注入などの誤注入のおそれのないエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の一形態に係るエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置は、クランクケースの下部に形成されたオイル受け部と、該オイル受け部の下方外側に形成されたオイルタンクを有し、該オイル受け部内のエンジンオイルがスカベンジポンプにより前記オイルタンクに移送され、該オイルタンクに貯留されたエンジンオイルがフィードポンプによりエンジン内に供給されるように構成されたエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置において、シリンダヘッドカバーに形成されたオイル注入口から注入されたエンジンオイルを前記オイルタンクに直接に導く給油手段が設けられていることを特徴とする。

この形態によれば、補充ないしは交換のためにエンジンオイルがシリンダヘッドカバーに形成されたオイル注入口から注入されると、このエンジンオイルはオイルタンクに直接に導く給油手段によってオイルタンクに直接に導かれる。したがって、注入されたエンジンオイルはＰＣＶ通路などの他に流れ込むことなく、その全量がオイルタンクに導かれるので、オイルタンクでの正確な計量が可能となり、誤注入のおそれがなくなる。

ここで、前記給油手段は、シリンダヘッド及びシリンダブロックに形成された給油経路と、前記オイル注入口から前記給油経路にエンジンオイルを誘導すべく前記シリンダヘッドカバーに設けられた誘導部材とを含むのが好ましい。

この形態によれば、オイル注入口から注入されたエンジンオイルは、シリンダヘッドカバーに設けられた誘導部材によりオイル注入口からシリンダヘッド及びシリンダブロックに形成された給油経路に誘導されるので、注入されたエンジンオイルの全量が確実にオイルタンクに誘導されるのが保証される。

また、前記給油手段は、シリンダヘッド及びシリンダブロックに形成された給油経路と、前記シリンダヘッドカバーに形成され前記オイル注入口と前記給油経路に連通する前記シリンダヘッドカバー内の空間と含むものであってもよい。

この形態によれば、オイル注入口から注入されたエンジンオイルが、シリンダヘッドカバー内に形成された空間を通してオイル注入口からシリンダヘッド及びシリンダブロックに形成された給油経路に誘導されるので、注入されたエンジンオイルの全量が確実にオイルタンクに誘導されるのが保証されるのに加えて、シリンダヘッドカバーが空間を挟む二重構造であるので、その剛性を高めると共に遮音効果をも得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係るエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置が一体的に組み込まれた基本的な実施形態の概要を示す模式的斜視図、図２はそのＡ−Ａ線断面図、及び図３は同じくＢ−Ｂ線断面図である。

本実施の形態におけるエンジン本体１００は、シリンダブロック１１０の下部にクランクケース１２０が一体又は別体に取り付けられ、シリンダブロック１１０の上部にシリンダヘッド１３０及びヘッドカバー１４０（図１には示されていない）が順次結合されて構成されている。そして、クランクケース１２０は、クランクシャフト１１２の軸線に平行する両側部において、内側壁１２２及び外側壁１２４とそれらの両者間で下方が開放された空間部１２６とを備えて形成されている。内側壁１２２の下端部には後述するエンジンオイル受け取り付け用のフランジが形成され、同様に、外側壁１２４の下端部には後述するオイルタンク取り付け用のフランジが形成されている。

そして、クランクケース１２０の内側壁１２２のフランジ下面には、ほぼ平坦で浅底の第１のオイルパン部材１５０が同じくフランジを介して不図示のボルトなどで取り付けられ、オイル受け部１５５を形成している。この第１のオイルパン部材１５０と上述の内側壁１２２によって、クランクシャフト１１２やバランサシャフトなどの回転体を収容するクランクケース内部が画成されている。

なお、シリンダブロック１１０内のボアにはピストン１１４が往復移動可能に収容され、コネクティングロッド１１６によってピストン１１４の往復運動がクランクシャフト１１２の回転運動に変換される。また、シリンダヘッド１３０には、燃焼室が形成され、この燃焼室の吸気ポート及び排気ポートには吸気マニホルド及び排気マニホルド（ともに図示せず）がそれぞれ接続されている。吸気ポート及び排気ポートは、吸気バルブ及び排気バルブによってそれぞれ開閉され、これらの吸・排気バルブ及びカムシャフトなどのバルブ駆動機構が、上記シリンダヘッド１３０及びヘッッドカバー１４０内に配置されている。

さらに、本実施形態におけるエンジン本体１００では、クランクケース１２０の外側壁１２４のフランジの下面に、平坦ないしは浅底の第１のオイルパン部材１５０の全面を含んで下側から覆う形態で、第１のオイルパン部材１５０より深底の第２のオイルパン部材１６０が同じくフランジを介して不図示のボルトなどで取り付けられ、上述の空間部１２６と共にオイルタンク１６５が構成されている。このオイルタンク１６５は、底面がほぼ平坦で、この平坦な底面と上記第１のオイルパン部材１５０の下面との間、及びクランクケース１２０の両側部の内側壁１２２と外側壁１２４との間の空間部１２６とを含んで、エンジン本体１００に対しほぼ対称に構成されている。

また、本実施の形態では、上記クランクケース内部に、オイル受け部１５５に回収されたエンジンオイルをオイルタンク１６５に移送するスカベンジポンプ１７０、及び該オイルタンク１６５に貯留されたエンジンオイルをエンジン本体１００内に供給するフィードポンプ１８０が配設されている。さらに、クランクケース１２０の内側壁１２２には、オイルタンク１６５における油面より上方の空間部１２６と上記クランクケース内部とを連通する連通孔１２８が形成されている。

スカベンジポンプ１７０の吸入ポートは、オイル受け部１５５を形成している第１のオイルパン部材１５０に近接して開口された不図示のオイルストレーナに接続され、スカベンジポンプ１７０の吐出ポートは吐出パイプ１７４に接続されている。さらに、吐出パイプ１７４の出口、換言すると、スカベンジポンプ１７０からの吐出口１７６がオイルタンク１６５内に開口されている。

また、フィードポンプ１８０の吸入ポートは、オイルタンク１６５を構成している第２のオイルパン部材１６０に近接して開口されたオイルストレーナ１８１に、第１のオイルパン部材１５０を貫通して配設されている吸入パイプ１８２を介して接続されている。さらに、フィードポンプ１８０の吐出ポートはクランクケース１２０ないしはシリンダブロック１１０に形成された潤滑ないしは作動油の供給通路に本図では不図示のエンジンオイルフィルタを介して連通する不図示の吐出パイプに接続されている。

また、シリンダブロック１１０には一端がクランクケース内部に連通され、他端がシリンダヘッド１３０に形成されたヘッドＰＣＶ通路１３２に連通されたブロックＰＣＶ通路１１１が形成されている。なお、ヘッドＰＣＶ通路１３２はカムシャフトなどのバルブ駆動機構が配置され、シリンダヘッドカバー１４０で覆われている、シリンダヘッド１３０の空間１３４に開口されている。

さらに、シリンダブロック１１０には、一端がオイルタンク１６５に連通されている、より詳しくは、オイルタンク１６５を形成しているクランクケース１２０の内側壁１２２と外側壁１２４との間の空間部１２６に連通されており、他端がシリンダヘッド１３０に形成された前側及び後側のエンジンオイル通路１３６Ｆ及び１３６Ｒに、それぞれ、連通された前側及び後側のエンジンオイル通路１１３Ｆ及び１１３Ｒが形成されている。そして、本実施の形態では、シリンダヘッド１３０に形成された前側及び後側のエンジンオイル通路１３６Ｆ及び１３６Ｒは共通の給油パイプ１３８にそれぞれ連通されている。さらに、給油パイプ１３８はシリンダヘッドカバー１４０に形成されたオイル注入口１４２に連通して設けられた誘導パイプ１４４に接続されている。

かくて、本実施の形態では、シリンダヘッドカバー１４０に設けられた誘導パイプ１４４と、シリンダヘッド１３０に設けられた給油パイプ１３８と、シリンダヘッド１３０に形成されたエンジンオイル通路１３６Ｆ及び１３６Ｒと、シリンダブロック１１０に形成されたエンジンオイル通路１１３Ｆ及び１１３Ｒとで、シリンダヘッドカバー１４０に形成されたオイル注入口１４から注入されたエンジンオイルをオイルタンク１６５に直接に導く給油手段が構成されている。また、シリンダヘッドカバー１４０に設けられた誘導パイプ１４４は、シリンダヘッド１３０に形成された給油経路としての共通の給油パイプ１３８及びエンジンオイル通路１３６Ｆ及び１３６Ｒと、シリンダブロック１１０に形成されたエンジンオイル通路１１３Ｆ及び１１３Ｒとにエンジンオイルを誘導する誘導部材に対応している。誘導部材としては、給油中にオイル注入口１４２から給油経路へ他への漏れを生じさせることなく誘導できるのであれば、パイプ状に形成する必要はなく、樋状の部材であってもよい。

なお、図１及び図２において、２００はオイルタンク１６５に挿入可能に設けられたオイルレベルゲージである。

上記構成になる本実施の形態によれば、補充ないしは交換のためにエンジンオイルがシリンダヘッドカバー１４０に形成されたオイル注入口１４２から注入されたとき、このエンジンオイルは誘導パイプ１４４を経て給油パイプ１３８に誘導される。そして、給油パイプ１３８からシリンダヘッド１３０に形成された前側及び後側のエンジンオイル通路１３６Ｆ及び１３６Ｒ、さらに、シリンダブロック１１０に形成されたエンジンオイル通路１１３Ｆ及び１１３Ｒを経て、オイルタンク１６５に直接に導かれる。したがって、注入されたエンジンオイルは、ヘッドＰＣＶ通路１３２やブロックＰＣＶ通路１１１に流れ込むことなく、その全量がオイルタンク１５５に確実に導かれるので、オイルタンク１６５での正確な計量がオイルレベルゲージ２００により可能となり、誤注入のおそれがなくなるのである。なお、上述の実施形態では、シリンダヘッド１３０及びシリンダブロック１１０に、それぞれ、前側及び後側のエンジンオイル通路１３６Ｆ及び１３６Ｒとエンジンオイル通路１１３Ｆ及び１１３Ｒとを形成するようにしたが、これは、前側及び後側のいずれか一本のみであってもよい。また、シリンダヘッド１３０に設けた共通の給油パイプ１３８に代えて、共通の給油通路をシリンダヘッド１３０の壁部に直接に形成するようにしてもよい。

次に、本発明の他の実施の形態を図４に示す。この実施形態では、シリンダヘッドカバー１４０が空間１４６を挟む上下壁１４０Ｕ及び１４０Ｌを含む二重構造に形成され、この空間１４６がオイル注入口１４２とシリンダヘッド１３０に形成された前側及び後側のエンジンオイル通路１３６Ｆ及び１３６Ｒに連通されている。この実施形態によれば、オイル注入口１４２から注入されたエンジンオイルは、シリンダヘッドカバー１４０内に形成された空間１４６を通してシリンダヘッド１３０に形成された前側及び後側のエンジンオイル通路１３６Ｆ及び１３６Ｒに誘導され、そして、シリンダブロック１１０に形成された前側及び後側のエンジンオイル通路１１３Ｆ及び１１３Ｒを経てオイルタンク１６５に誘導される。したがって、注入されたエンジンオイルの全量が確実にオイルタンク１６５に誘導される。また、シリンダヘッドカバー１４０が空間を挟む二重構造であるので、その剛性を高めると共に遮音効果をも得ることができる。

本発明に係るエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置が一体的に組み込まれた基本的な実施形態の概要を示す模式的斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係るエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置の他の実施形態を示す部分断面図である。

符号の説明

１００ エンジン本体
１１０ シリンダブロック
１１１ ブロックＰＣＶ通路
１１３Ｆ 前側エンジンオイル通路
１１３Ｒ 後側エンジンオイル通路
１２０ クランクケース
１３０ シリンダヘッド
１３２ ヘッドＰＣＶ通路
１３６Ｆ 前側エンジンオイル通路
１３６Ｒ 後側エンジンオイル通路
１３８ 給油パイプ
１４０ ヘッドカバー
１４２ オイル注入口
１４４ 誘導パイプ
１４６ 空間
１５５ オイル受け部
１６５ オイルタンク
１７０ スカベンジポンプ
１８０ フィードポンプ
２００ オイルレベルゲージ

Claims (3)

1. クランクケースの下部に形成されたオイル受け部と、該オイル受け部の下方外側に形成されたオイルタンクを有し、該オイル受け部内のエンジンオイルがスカベンジポンプにより前記オイルタンクに移送され、該オイルタンクに貯留されたエンジンオイルがフィードポンプによりエンジン内に供給されるように構成されたエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置において、
   シリンダヘッドカバーに形成されたオイル注入口から注入されたエンジンオイルを前記オイルタンクに直接に導く給油手段が設けられていることを特徴とするエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置。
2. 前記給油手段は、シリンダヘッド及びシリンダブロックに形成された給油経路と、前記オイル注入口から前記給油経路にエンジンオイルを誘導すべく前記シリンダヘッドカバーに設けられた誘導部材とを含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置。
3. 前記給油手段は、シリンダヘッド及びシリンダブロックに形成された給油経路と、前記シリンダヘッドカバーに形成され前記オイル注入口と前記給油経路に連通する前記シリンダヘッドカバー内の空間と含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン一体型ドライサンプ潤滑装置。

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