JP2014218980A - 内燃機関のバッフルプレート - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で冷間始動時の油温上昇を促進して内燃機関の燃費を向上させ、かつ高温時における過度な油温上昇を防止できる安価なバッフルプレートを提供する。【解決手段】水平路面上の車両に搭載された状態において、内燃機関１のクランクシャフト１１およびコネクティングロッド１８の大端部１８ｂが描く最外周回転軌跡１９の下部が没入するようにクランク室８にオイルを溜める凹部２９と、クランク室８とオイル溜め２１とを連通させ、凹部２９を溢流したオイルをオイル溜め２１へ排出するオイル排出口２８とをバッフルプレート２０に形成する。【選択図】図２

Description

本発明は、クランクケースの下部にオイルパンが接合された内燃機関に設けられ、クランクケースとオイルパンとによって画成される空間をクランク室とオイル溜めとに区画するバッフルプレートに関する。

内燃機関では、各摩擦部に潤滑油を供給して摩擦抵抗の低減を図るとともに摩擦部の摩耗を防止している。潤滑に供されたオイルを回収して循環使用するための潤滑油管理構造として、クランクケースの底にオイルを貯留するオイルパンを設けたいわゆるウェットサンプが広く用いられている。

冷間始動時には、潤滑油の温度が低く潤滑油の粘性が高いことによって内燃機関の駆動抵抗が増大して燃費を悪化させるため、潤滑油を早期に昇温させるための様々な技術が提案されている。このような冷間始動後の早期油温上昇の技術は、内燃機関内の循環オイルを直接昇温させる手法と、内燃機関の冷却水温度の上昇を促し、機関本体を昇温させて間接的に油温上昇させる手法とに大別することができる。

内燃機関内の循環オイルを直接昇温させる手法には、例えば、オイルパンを２層構造とし、冷間時には第１層と第２層との連通バルブを閉じて内燃機関に供給する潤滑油を見かけ上減少させてオイルの昇温を早め、暖機後に連通バルブを開くようにした技術がある。ところが、この技術では、フロート弁、サーモスタッド弁、バイメタル弁などを使用するためにコストや信頼性に課題が残る。同様に、オイルパンを２層構造とし、内側のオイルパンの側壁の高さに段差を設けて始動時の液位変化を利用して、運転中は内側の小容量のオイルで昇温を促進し機関停止後の油面均一化で外側のオイルと混合させる技術もある。ところが、この技術では、内槽の容積を確保する必要があるためにオイルパンが大型化するうえ、長時間運転時には潤滑油の混合が不良になるといった課題が残る。

一方、機関本体を昇温させて間接的に油温上昇させる手法には、例えば、内燃機関冷却用のウォーターポンプを電磁クラッチのオン／オフで駆動制御したり、水通路面積を減少させて流量を規制したり、あるいはウォーターポンプを電動化して冷却水流量を制御して水温を早期に上昇させる技術がある。ところが、この技術では、ウォーターポンプの流量コントロールのために電磁クラッチや油圧ソレノイド弁、電動ウォーターポンプの装着などが必要となり、部品点数およびコストが増加するうえ、消費電力が大きくなる。

他方、クランク系回転体を利用してオイルパン内のオイルを掻きあげてクランクケース内の各部の潤滑に利用するはねかけ（飛沫）潤滑式の内燃機関が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。この方式では、クランク系回転体がオイルを撹拌することによって冷間時にも潤滑油が早期に昇温する。ところが、暖機後には潤滑油の撹拌によって油温が過度に上昇することになるため、特許文献１ではこれを回避するために、クランクケース内に冷却兼騒音低減壁を設け、潤滑油を効率的に冷却するようにしている。

これとは逆に、コネクティングロッドの大端部にオイル掻きあげ用のスクレーパを突設形成した飛沫潤滑式内燃機関において、エンジン温度の上昇後にはオイル飛沫量を多くして潤滑および冷却を促すために、バイメタルからなる引っ掻き片をスクレーパに取り付け、油温上昇に応じてオイル掻きあげ量が増大するようにした発明も提案されている（特許文献２参照）。

実開昭５８−１１１３０４号公報 実公昭６１−４３９３２号公報

冷間始動後の早期油温上昇を図り、暖機後には油温上昇を防止するために、特許文献２に開示されたスクレーパにおいて、バイメタルからなる引っ掻き片を、冷間始動にはオイル掻きあげ量が大きく、暖機後にはオイル掻きあげ量が小さくなるようにスクレーパに取り付けることが考えられる。しかしながら、このような構成とすると、回転体であるコネクティングロッドの大端部に取り付けられたバイメタル片付きのスクレーパの取付強度に耐久信頼性の課題が残る。

また、前述したような従来の早期油温上昇手法では、電子制御を伴う事例が多く、センサやアクチュエータ、熱交換器などの付加デバイスが必要となり、重量、部品点数およびコストの増大を招く。また、各部品の耐久信頼性の課題が残るほか、誤作動防止などの開発工数の増大も懸念される。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、簡単な構成で冷間始動時の油温上昇を促進して内燃機関の燃費を向上させ、かつ高温時における過度な油温上昇を防止できる安価なバッフルプレートを提供することを目的とする。

このような課題を解決するために、本発明の一側面によれば、クランクケース（９）の下部にオイルパン（６）が接合された内燃機関（１）に設けられ、前記クランクケースと前記オイルパンとによって画成される空間をクランク室（８）とオイル溜め（２１）とに区画する内燃機関のバッフルプレート（２０）であって、水平路面上の車両に搭載された状態において、前記クランク室（８）における、前記内燃機関のクランクシャフト（１１）およびコネクティングロッド（１８）の大端部（１８ｂ）が描く最外周回転軌跡（１９）の下部が没入する位置にオイルを溜める凹部（２９）と、前記クランク室（８）と前記オイル溜め（２１）とを連通させ、前記クランク室（８）内のオイルを前記オイル溜め（２１）へ排出するオイル排出口（２８）とを有する構成とする。

この構成によれば、凹部にオイルが溜まり、このオイルをクランクシャフトおよびコネクティングロッドの大端部からなる回転体が撹拌することにより、冷間時においてもオイルを早期に昇温させることができる。なお、この際の撹拌ロス（クランクシャフトの回転抵抗）は増加するが、凹部がない従来のバッフルプレートとの比較でその差異は微小であり、通常運転（例えばＮＥＣＤモード運転）では早期油温上昇による効果が上回り、燃費を向上させることができる。

また、本発明の一側面によれば、前記凹部（２９）に設けられ、所定温度以下で閉弁し、前記所定温度を超えると開弁して前記凹部における前記最外周回転軌跡の最下部よりも鉛直方向で低い位置に前記オイル溜め（２１）に連通する開口（２９ａ）を形成するように構成された感温式弁（３１）をさらに有する構成とすることができる。

この構成によれば、オイルの温度が所定温度を超えると感温式弁が開弁して凹部にオイルが溜まらなくなるため、暖機完了後にクランクシャフトによるオイル撹拌ロスが生じることを防止できる。また、暖機完了後にクランクシャフトによる撹拌によって油温が過度に上昇することも防止できる。

また、本発明の一側面によれば、前記凹部（２９）における鉛直方向の最下部には、前記クランク室（８）と前記オイル溜め（２１）と連通させ、かつ前記内燃機関（１）の運転時に前記凹部（２９）に流入するオイル量よりも少ないオイルを流通させる程度に小さな断面積を有する貫通孔（３２）が形成されている構成とすることができる。

この構成によれば、内燃機関の運転中に油温が所定温度以下のときには凹部にオイルが溜まるようにしつつ、内燃機関の停止後には凹部にオイルが溜まることを防止でき、オイル交換時などの残油量を削減できる。

このように本発明によれば、簡単な構成で冷間始動時の油温上昇を促進して内燃機関の燃費を向上させ、かつ高温時における過度な油温上昇を防止できる安価なバッフルプレートを提供することができる。

第１実施形態に係る内燃機関の断面図 図１中のII−II断面図 図１中のIII−III断面図 図２の要部拡大図 感温式弁が開いた状態を示す図４に対応する要部拡大図 第２実施形態に係る図２に対応する内燃機関の断面図 第３実施形態に係る図２に対応する内燃機関の断面図

以下、図面を参照して、本発明に係るバッフルプレート２０を自動車の内燃機関１に適用したいくつかの実施形態について詳細に説明する。なお、各図は水平路面上の自動車に搭載された状態を示しており、図中に矢印で示した方向を基準にして説明する。

＜第１実施形態＞
まず、図１〜図５に示す第１実施形態について説明する。図１および図２に示すように、内燃機関１は、４ストローク直列４気筒のレシプロエンジンである。内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部に接合されたシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の上部に接合されたヘッドカバー４と、シリンダブロック２の下部に接合されたロアブロック５と、ロアブロック５の下部に接合されたオイルパン６とを有している。

シリンダブロック２の上部は、互いに平行かつ左右方向に一列に配置された４つのシリンダボア７を形成しており、シリンダブロック２の下部およびロアブロック５は、クランク室８を形成するクランクケース９を構成している。各シリンダボア７にはピストン１０が摺動可能に受容され、クランク室８には左右方向に延在するクランクシャフト１１が回転可能に受容されている。内燃機関１は、シリンダボア７が左右方向に配列され、各シリンダボア７の中心軸線の上側が後方に傾斜した横置き後傾状態で自動車に搭載される。なお、図１は、図２中のＩ−Ｉ断面を示している。

シリンダブロック２には、半割りの軸受面が形成されたジャーナル軸受１２の上半部１２Ｕが一体に形成され、ロアブロック５には、ジャーナル軸受１２の下半部を構成するベアリングキャップ１２Ｌが一体に形成されている。シリンダブロック２の下面にロアブロック５が接合されると、ジャーナル軸受１２の上半部１２Ｕとベアリングキャップ１２Ｌとがクランクシャフト１１のジャーナル１３を挟んで回転自在に支持するジャーナル軸受１２を構成する。ジャーナル軸受１２は、互いに隣接するシリンダボア７間に３箇所および左右両端のシリンダボア７の外側に２箇所の合計５箇所に形成されている。

本実施形態の内燃機関１では図３に併せて示すように、ロアブロック５は、各ジャーナル軸受１２に対応する位置においてそれぞれ４本のボルトＢ１、Ｂ２によってシリンダブロック２に締結されている。４本のボルトＢ１、Ｂ２のうち、クランクシャフト１１を挟む位置でベアリングキャップ１２Ｌをジャーナル軸受１２の上半部１２Ｕに締結する２本のボルトＢ１の頭部は、ロアブロック５の下面よりも下方へ突出している。他の実施形態では、独立したジャーナルベアリングキャップがそれぞれ一対のボルトＢ１によってジャーナル軸受１２の上半部１２Ｕに装着されてもよい。

図１に戻り、クランクシャフト１１は、５つのジャーナル軸受１２に対応する位置に形成された５つのジャーナル１３と、互いに隣接するジャーナル１３間に設けられた４つのクランクピン１４（図２）と、クランクピン１４の両端部をそれぞれ隣接するジャーナル１３に連結するウェブ１５（図１）と、ウェブ１５におけるクランクピン１４と相反する側に設けられたカウンタウェイト１６などにより構成されている。なお、本実施形態では、互いに隣接するジャーナル１３間の一対のウェブ１５および１つのクランクピン１４によってスロー（クランクスロー）が構成されている。クランクシャフト１１は、ジャーナル軸受１２によってジャーナル１３を軸支されることにより、クランク室８に受容された状態でクランクケース９に回転可能に支持される。

以下、各シリンダボア７を左側から第１、第２、第３、第４とし、各ジャーナル軸受１２を左側から第１、第２、第３、第４、第５とする。また、クランクシャフト１１におけるクランクピン１４を挟む一対のジャーナル１３間のスローに対応するクランク室部分、すなわち互いに隣接するジャーナル軸受１２間をスロー室１７と称し、本実施形態ではシリンダボア７に対応する４つのスロー室１７を左側から第１、第２、第３、第４とする。前述したように、本実施形態では内燃機関１が直列気筒であるために、各スロー室１７に１つシリンダボア７に対応する１つのクランクピン１４が配置されるが、内燃機関１がＶ型気筒や水平対向気筒などの場合には、各スロー室１７に一対のシリンダボア７に対応する２つのクランクピン１４が配置される。

各ピストン１０はピストンピン１０ａ（図２）を有し、このピストンピン１０ａにコネクティングロッド１８の小端部１８ａが連結している。コネクティングロッド１８の大端部１８ｂは、クランクシャフト１１のクランクピン１４に連結している。これにより、ピストン１０およびクランクシャフト１１がコネクティングロッド１８を介して互いに連結され、ピストン１０の往復運動がクランクシャフト１１の回転運動に変換される。なお、クランクシャフト１１は、図２において矢印で示すように時計回りに回転する。したがって、内燃機関１の運転時にはクランク室８にクランクシャフト１１と同じ時計回りの旋回流が発生する。

図２に示すように、各コネクティングロッド１８の大端部１８ｂは、半割りの軸受の一方を構成するロッド側部材１８ｃと、半割りの軸受の他方を構成し、２本のボルトＢ３によってロッド側部材１８ｃに締結されるコネクティングロッドキャップ１８ｄとにより構成される。コネクティングロッドキャップ１８ｄにおけるクランクピン１４の前方および後方には、ロッド側部材１８ｃに対する接合面に直交する向きの一対のボルトボスが形成されている。ボルトボスやこれを締結するボルトＢ３は、半円状のキャップベース部分に対して外方に突出しており、これにより、コネクティングロッド１８の大端部１８ｂが略矩形状となっている。そのため、コネクティングロッド１８が描く軌跡の外縁（以下、最外周回転軌跡１９と称する。）は、図２に破線で示すような形状となり、大端部１８ｂが描く最外周回転軌跡１９（破線で示した軌跡の下部）は、クランクシャフト１１の回転中心（以下、クランク軸回転中心１１Ｘと記す。）を中心として円弧状を呈するものの、完全な円弧にはなっていない。

なお、本実施形態では、説明簡略化のためにクランク軸回転中心１１Ｘがシリンダボア７の中心軸線を含む平面上に位置するように内燃機関１を構成しているが、燃費向上目的で近年多用されるオフセットシリンダのように、クランク軸回転中心１１Ｘが概略円形状のクランク室８の中心からずれていてもよい。

コネクティングロッド１８の大端部１８ｂが描く最外周回転軌跡１９は、具体的には、下部に３つの軌跡凸部１９ａを有し、クランク軸回転中心１１Ｘがシリンダボア７の中心軸線を含む平面上に位置することから、中央の軌跡凸部１９ａはシリンダボア７の中心軸線上に位置し、前後の軌跡凸部１９ａはシリンダボア７の中心軸線を中心とした対称な形状となっている。また、内燃機関１が後傾状態で自動車に搭載されることから、中央の軌跡凸部１９ａと後側の軌跡凸部１９ａとの間の軌跡凹部１９ｂがクランク軸回転中心１１Ｘの下方に位置し、後側の軌跡凸部１９ａの先端が、最外周回転軌跡１９のなかで鉛直方向で最も低い部分（以下、単に最下部と称する）を構成している。

最外周回転軌跡１９の下部外方には、バッフルプレート２０が設けられており、このバッフルプレート２０によって、クランクケース９とオイルパン６とによって画成される空間がクランク室８とオイル溜め２１とに区画されている。本実施形態では、バッフルプレート２０は鋼板の板金成形品であり、ロアブロック５に溶接などにより接合されている。

なお、バッフルプレート２０は、均一な厚さの板状部材からなる必要はなく、例えば、クランクケース９（シリンダブロック２やロアブロック５）に一体に形成された鋳造部とこれに接合された鋼板からなる板金成形品との組み合わせや、クランクケース９とは別体に形成されて溶接や接着、ボルト締めなどの任意の接合方法によってクランクケース９に接合される鋳造品または鋼板成形品や樹脂成形品、あるいはこれらの組み合わせであってよい。また、バッフルプレート２０は、クランクケース９とオイルパン６とによって画成される空間に配置されれば、ロアブロック５に接合される必要はなく、オイルパン６に接合され、あるいはロアブロック５とオイルパン６とに挟持されてもよい。

図１に示すように、オイル溜め２１の内部には、貯留されたオイルをクランクシャフト１１やカムシャフトなどの内燃機関１の摩擦部へ圧送するオイルポンプ２２が左端に配置されている。オイルポンプ２２には、オイル溜め２１の底近傍にオイル吸込口２３ａを有するオイルストレーナ２３が取り付けられている。オイルパン６は、下方に排気管を通すスペースを確保するために、オイルポンプ２２が配置されない右側部分が上げ底とされている。そのため、オイルストレーナ２３のオイル吸込口２３ａは、図１に想像線で示す限界旋回時の油面（設計最大傾斜油面ＯＬ）が交差する第２スロー室１７の下方に配置されている。

図２に戻り、バッフルプレート２０は、各スロー室１７に対応する位置、すなわち互いに隣接するジャーナル軸受１２間において、大端部１８ｂが描く最外周回転軌跡１９に沿って下方に突出する半円筒状を呈している。言い換えれば、バッフルプレート２０は、各スロー室１７に対応する位置に設けられ、半円筒状を呈する４つの半円筒状部２４を含んでいる。

半円筒状部２４の大半を占める部分は、コネクティングロッド１８の大端部１８ｂが描く最外周回転軌跡１９のなかでクランク軸回転中心１１Ｘから最も遠い点を通る円Ｃの円弧に概ね沿う内面を有しており、半円筒状部２４の内面の周方向端部は円筒半径を拡大しながらクランクケース９の内面に滑らかに接続されている。これにより、クランク室８内の旋回流に乱れが生じることが抑制され、クランクシャフト１１の回転抵抗が小さくなっている。なお、本実施形態では、最外周回転軌跡１９の下端はロアブロック５の下面よりも下方に位置しており、バッフルプレート２０の下端もロアブロック５の下面よりも下方に位置している。

図１に示すように、バッフルプレート２０は、４つの半円筒状部２４を有する一体物とされており、第１〜第５ジャーナル軸受１２の下方、すなわち左右の両端および互いに隣接する半円筒状部２４間には、上下方向に延在し、半円筒状部２４が接続する仕切壁２５が形成されている。なお、仕切壁２５は、図３に示すように、２本のボルトＢ１の頭部に干渉しないように形成されており、ジャーナル軸受１２との間に隙間Ｓを形成している。

これにより、各スロー室１７に排出されるオイルが対応する半円筒状部２４に集まり、旋回走行時（内燃機関１が縦置きの場合には加減速時）にバッフルプレート２０上の残留オイルの油面が傾斜したときにも、スロー室１７単位でオイルが排出され、バッフルプレート２０上の未回収オイルが仕切壁２５を乗り越えて隣のスロー室１７へ流入することが防止される。したがって、従来の１枚板構造のバッフル板で起こり得た、全スロー室１７の落下オイルがバッフルプレート２０上で一端に偏って傾斜油面を形成し、回転体がバッフルプレート２０上の未回収オイルを撹拌するようなことはなく、クランク撹拌ロスが防止される。

図４に示すように、バッフルプレート２０の半円筒状部２４は、クランク軸回転中心１１Ｘを通る鉛直面ＶＰと交差する最下部よりもクランク回転方向で上流側（図４の紙面右側）の上流側筒壁部２６および下流側（同左側）の下流側筒壁部２７とを有している。

上流側筒壁部２６の内面は、ロアブロック５側（紙面右側）の基端から先端に向けて湾曲しながら下方へ延び、先端が鉛直方向の最下端となるような円弧状とされている。

一方、下流側筒壁部２７は、ロアブロック５側（紙面左側）の基端から先端に向けて湾曲しながら下方へ延びた後に上方へ延び、先端が上流側筒壁部２６の先端よりも高くかつ最外周回転軌跡１９の最下部よりも高い位置となるような湾曲形状とされている。なお、本実施形態では、下流側筒壁部２７の先端は最外周回転軌跡１９の後側の軌跡凹部１９ｂの下方に位置している。

これにより、半円筒状部２４の最下部にはクランク回転方向（旋回流）に対向して開口するオイル排出口２８が上流側筒壁部２６と下流側筒壁部２７との間に形成されるとともに、最外周回転軌跡１９の下部が没入する位置でクランク室８にオイルを溜める凹部２９が下流側筒壁部２７に形成される。なお、凹部２９（下流側筒壁部２７の先端）は、図３に示すように、仕切壁２５の上面の最も低い位置よりも下方に配置され、凹部２９に溜まったオイルが仕切壁２５ではなく凹部２９（下流側筒壁部２７の先端）を溢流してオイル排出口２８から排出されるようになっている。

このように、下流側筒壁部２７に凹部２９が形成されて、オイル排出口２８が半円筒状部２４の最下部にてクランク回転方向（旋回流）に対向して開口する向きに形成されることにより、クランク室８内を飛散する飛沫オイルがオイル排出口２８からオイル溜め２１に効果的に排出されてクランク撹拌ロスが低減される。また、クランク室８内の旋回流に乱れが生じることが比較的抑制されることによってもクランクシャフト１１の回転抵抗が小さくなる。

なお、クランクシャフト１１が図４に矢印で示した時計回りと反対方向に回転する場合には、図４の紙面に対して左右が入れ替わって前側（紙面右側）となる下流側筒壁部２７に凹部２９を形成することにより、クランク回転方向（旋回流）に対向して開口する向きにオイル排出口２８を形成することができる。この場合、前側となる下流側筒壁部２７の先端を鉛直面ＶＰよりも後方へ延出させることによって下流側筒壁部２７に凹部２９を形成することができる。

また、最外周回転軌跡１９の下部が没入するようにオイルを溜める凹部２９がバッフルプレート２０の下流側筒壁部２７に形成されたことにより、最外周回転軌跡１９に沿って回転するクランクシャフト１１およびコネクティングロッド１８の大端部１８ｂからなる回転体が凹部２９に溜まったオイルに衝突してオイルを撹拌し、冷間時においても油温を早期に上昇させる。なお、この際、撹拌ロス（クランクシャフト１１の回転抵抗）は増加するが、凹部２９がない従来のバッフルプレートとの比較でその差異は微小であり、通常運転（例えばＮＥＣＤモード運転）では早期油温上昇による効果が撹拌ロスの影響を上回って燃費を向上させることができる。

図１に示すように、バッフルプレート２０の半円筒状部２４は、すべてのスロー室１７において略同一の幅とされている。一方、オイル排出口２８は、第２および第３スロー室１７では半円筒状部２４の全幅にわたって形成され、第１および第４スロー室１７では、半円筒状部２４の幅よりも狭く、すなわち第２および第３スロー室１７のものよりも小さな幅寸法とされ、それぞれ隣接する第２スロー室１７および第３スロー室１７寄りの位置に形成されている。

これらのオイル排出口２８の面積は、各スロー室１７での落下オイル量に応じ、対応するスロー室１７の落下オイルのすべてが排出され得る大きさとされるとよい。なお、オイル排出口２８が形成されない部分には、上下方向に延在して上流側筒壁部２６および下流側筒壁部２７に接続する縦壁３０が形成されている。

このようにクランク軸回転中心１１Ｘ方向の少なくとも一端のスロー室１７において、オイル排出口２８が隣のスロー室１７のオイル排出口２８よりも小さな幅寸法に形成されて隣のスロー室１７寄りの位置に配置されたことにより、全てのオイル排出口２８を設計最大傾斜油面ＯＬよりも高い位置に配置することができ、旋回走行時にオイル溜め２１の油面が傾斜した場合であっても、オイル溜め２１のオイルがオイル排出口２８からクランク室８内に流入しないため、クランク撹拌ロスの増大が防止される。

図４に示すように、凹部２９における下流側筒壁部２７の先端側にはオイル溜め２１に連通する開口２９ａが形成されており、この開口２９ａを開閉するように感温式弁３１が下流側筒壁部２７に一体に設けられている。感温式弁３１は、バイメタルや形状記憶合金などによって形成された板状を呈しており、開口２９ａの前縁にて下流側筒壁部２７に接合された基端と、開口２９ａの後縁に向けて延びる遊端とを有している。

感温式弁３１は、所定温度（例えば５０℃）以下では上方に反り返って遊端を下流側筒壁部２７に当接させることで開口２９ａを閉塞し（閉弁し）、所定温度を超えると、図５に示すように下方に反り返って遊端を下流側筒壁部２７から離反させることで開口２９ａの後側すなわち最も低い部分を開放する（開弁する）ように構成されている。

なお、感温式弁３１をバイメタルで形成する場合には、互いに熱膨張率が異なる２枚の板状部材を熱膨張率が大きい側の板状部材が上側となるように張り合わせ、所定温度を超えると開弁するように両板状部材の厚さや形状などを設定すればよい。

これにより、所定温度以下では凹部２９にオイルが溜まり、最外周回転軌跡１９に沿って回転するコネクティングロッド１８の大端部１８ｂが凹部２９に溜まったオイルに衝突して油温を早期に上昇させる。そして、油温が上昇して感温式弁３１が所定温度を超えると、開いた開口２９ａから凹部２９のオイルがオイル溜め２１に排出され、コネクティングロッド１８の大端部１８ｂがオイルに衝突しないようになるため、油温が過度に高くなることが防止されるとともに、暖機完了後にクランクシャフト１１によるオイル撹拌ロスが生じることが防止され、燃費が向上する。

また、凹部２９における開口２９ａの後方であって凹部２９の鉛直方向の最下部には、クランク室８とオイル溜め２１と連通させる貫通孔３２が形成されている。貫通孔３２は、内燃機関１の運転時に凹部２９に流入するオイルの量よりも少ない量のオイルを流通させるように構成されている。つまり、コネクティングロッド１８の大端部１８ｂによる撹拌がなければ、内燃機関１の運転時に凹部２９に流入したオイルが凹部２９（下流側筒壁部２７の先端）を溢流する程度に小さな断面積を有するように貫通孔３２が構成されている。

これにより、内燃機関１の運転中に油温が所定温度以下のときには凹部２９にオイルを溜まるようにしつつ、内燃機関１の停止後に凹部２９にオイルが溜まることが防止される。具体的には、感温式弁３１が所定温度に達する前の凹部２９にオイルが溜まる状態で内燃機関１の運転が停止された場合や、内燃機関１の運転停止後に温度の低下によって感温式弁３１が閉弁した後に、メインギャラリなどに溜まっていたオイルがジャーナル軸受１２などから滲み出てきた場合には、内燃機関１の停止後にオイルが凹部２９に集まることがあるが、このような場合にも貫通孔３２からオイルがオイル溜め２１に排出されるため、凹部２９（下流側筒壁部２７）にオイルが残留することがない。したがって、オイル交換時などの残油量が削減される。なお、前述したように上流側筒壁部２６では、先端が最下端となるように形成されているため、オイルが残留することはない。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について図６を参照して説明する。第１実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下の第３実施形態についても同様とする。

本変形形態では、バッフルプレート２０の半円筒状部２４が、クランク軸回転中心１１Ｘを通る鉛直面ＶＰよりも前方（旋回流の上流側）で分割された上流側筒壁部２６および下流側筒壁部２７を有しており、オイル排出口２８が半円筒状部２４の最下部よりも高い位置に形成されている。

このような構成としても、凹部２９（下流側筒壁部２７の先端）を溢流したオイルのオイル排出口２８からの排出を可能にしつつ、オイル排出口２８をクランク回転方向（旋回流）に対向して開口する向きに形成して、クランク室８内を飛散する飛沫オイルをオイル排出口２８からオイル溜め２１に効果的に排出できるため、クランク撹拌ロスを低減することができる。

また、このような構成とすることにより、最外周回転軌跡１９の後側の軌跡凸部１９ａだけでなく、中央の軌跡凸部１９ａや前側の軌跡凸部１９ａをも凹部２９に溜まったオイルに没入させることができるため、オイルの昇温をより早期に行うことが可能である。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について図７を参照して説明する。本実施形態では、内燃機関１がＶ型エンジンとされており、上記実施形態に比べてシリンダ軸線がより傾斜した一対のバンクに対応する一対の最外周回転軌跡１９（以下、第１最外周回転軌跡１９Ａ、第２最外周回転軌跡１９Ｂとする。）が描かれることになる。このような場合には、第１最外周回転軌跡１９Ａの最下部が没入するように凹部２９を形成する形態、第２最外周回転軌跡１９Ｂの最下部が没入するように凹部２９を形成する形態、および両最外周回転軌跡１９Ａ、１９Ｂの最下部が没入するように凹部２９を形成する形態が可能である。ただし、一方の最外周回転軌跡１９の最下部のみがオイルに没入するように凹部２９を形成する場合、オイル排出口２８をクランク回転方向（旋回流）に対向して開口する向きに形成してオイルの排出効率を向上させるためには、図示するように、やはり下流側筒壁部２７に凹部２９を形成するとよい。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、バッフルプレート２０を一体物として構成しているが、分割してスロー室１７毎に取り付けてもよい。また、上記実施形態では、下流側筒壁部２７における感温式弁３１よりも後方の位置に貫通孔３２を形成しているが、貫通孔３２の位置はこれに限られることはなく、例えば感温式弁３１に形成してもよく、感温式弁３１が閉じた状態で開口２９ａの一部が開放されるように構成し、この開口２９ａの一部を貫通孔３２として利用してもよい。また、上記実施形態では、各スロー室１７の間に仕切壁２５を設け、スロー室１７毎に感温式弁３１を設けているが、隣接する２つのスロー室１７毎に仕切壁２５を設けて２つ以上の感温式弁３１を設ける形態や、仕切壁２５を設けずに１つ以上の感温式弁３１を設ける形態とすることも可能である。さらに、上記実施形態では、感温式弁３１が凹部２９の最下部で開口２９ａを開放するように開弁する形態としているが、最外周回転軌跡１９の最下部よりも低い位置であれば、感温式弁３１が凹部２９の最下部以外の位置で開口２９ａを開放するようにしてもよい。この他、バッフルプレート２０や感温式弁３１など、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示したバッフルプレート２０の各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択できる。

１ 内燃機関
２ シリンダブロック
５ ロアブロック
６ オイルパン
８ クランク室
９ クランクケース
１１ クランクシャフト
１８ コネクティングロッド
１８ｂ 大端部
１９ 最外周回転軌跡
２０ バッフルプレート
２１ オイル溜め
２８ オイル排出口
２９ 凹部
２９ａ 開口
３１ 感温式弁
３２ 貫通孔

Claims (3)

1. クランクケースの下部にオイルパンが接合された内燃機関に設けられ、前記クランクケースと前記オイルパンとによって画成される空間をクランク室とオイル溜めとに区画する車両用内燃機関のバッフルプレートであって、
   水平路面上の車両に搭載された状態において、前記クランク室における、前記内燃機関のクランクシャフトおよびコネクティングロッドの大端部が描く最外周回転軌跡の下部が没入する位置にオイルを溜める凹部と、
   前記クランク室と前記オイル溜めとを連通させ、前記クランク室内のオイルを前記オイル溜めへ排出するオイル排出口と
   を有することを特徴とする車両用内燃機関のバッフルプレート。
2. 前記凹部に設けられ、所定温度以下で閉弁し、前記所定温度を超えると開弁して前記凹部における前記最外周回転軌跡の最下部よりも鉛直方向で低い位置に前記オイル溜めに連通する開口を形成するように構成された感温式弁をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の車両用内燃機関のバッフルプレート。
3. 前記凹部における鉛直方向の最下部には、前記クランク室と前記オイル溜めと連通させ、かつ前記内燃機関の運転時に前記凹部に流入するオイル量よりも少ないオイルを流通させる程度に小さな断面積を有する貫通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用内燃機関のバッフルプレート。

Images