JP2019120181A - Oil cooling tool and engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業ディーゼルエンジンなどのエンジンにおけるオイルの冷却が可能となるオイル冷却具、及びそのオイル冷却具が装備されたエンジンに関するものである。 The present invention relates to an oil cooler capable of cooling oil in an engine such as an industrial diesel engine, and an engine equipped with the oil cooler.
排気ガスを用いた過給器(ターボチャージャー)付ディーゼルエンジンでは、過給器を潤滑した後のオイル(エンジンオイル)は高温になるため、オイル冷却用のオイル冷却装置やオイルクーラを装備しているものが多い。従来では、特許文献1において開示されたオイル冷却装置が知られている。
In a diesel engine with a turbocharger (turbocharger) using exhaust gas, the oil (engine oil) after lubrication of the turbocharger becomes a high temperature, so install an oil cooler for oil cooling and an oil cooler. There are many. Conventionally, the oil cooling device disclosed in
例えば、過給器をオイルの循環により冷却する場合には、オイルクーラを設けてオイルを冷却する必要がある。この場合、オイルクーラの冷却手段としては、冷却水を配管してオイルクーラを水冷させるようにする構造のものが一般的である。 For example, in the case of cooling the supercharger by oil circulation, it is necessary to provide an oil cooler to cool the oil. In this case, as a cooling means of the oil cooler, one having a structure in which cooling water is piped to water-cool the oil cooler is generally used.
従来の過給機付きエンジンにおいては、エンジンをサイズダウンしようとした場合は、同様にオイルクーラもサイズダウンすることが要求される。しかしながら、オイルクーラのサイズダウン率(縮小率)をエンジンのサイズダウン率に合せると、放熱が追い付かなくなってオイル温度が上がり過ぎることがある。 In a conventional supercharged engine, when trying to downsize the engine, it is also required to downsize the oil cooler as well. However, if the size reduction rate (reduction rate) of the oil cooler is matched with the size reduction rate of the engine, the heat radiation may not catch up and the oil temperature may rise excessively.
オイル温度が過剰に高くなると、各軸受などの摺動部の摩耗が促進されるので、結果としてエンジンの耐久性が低下する原因になる問題がある。この問題を解消するには、オイルクーラだけ大き目に設定すればよいと思われるが、そうすると配置スペースが足りないとか、コスト高になるといった新たな問題を招くことになり、実現は困難である。 If the oil temperature is excessively high, the wear of sliding parts such as bearings is promoted, resulting in a problem that the durability of the engine is reduced. In order to solve this problem, it is considered that only the oil cooler should be set large. However, this causes a new problem such as a lack of arrangement space or an increase in cost, which is difficult to realize.
本発明の目的は、構造見直しにより、エンジンに合せたオイルクーラのサイズダウンが可能となるように、オイルの冷却性能が向上されるオイル冷却具を提供する点にある。また、そのオイル冷却具がうまく適用されたエンジンを得ることも目的である。 An object of the present invention is to provide an oil cooler in which oil cooling performance is improved such that the size of an oil cooler adapted to an engine can be reduced by structural review. Another object is to obtain an engine to which the oil cooler has been successfully applied.
本発明は、オイル冷却具において、
互いに異なるオイル経路17,18どうしを連通させるオイル接続機構uに用いられる接続用部品26に放熱部材25が設けられてなることを特徴とする。
The present invention relates to an oil cooler,
A
第2の本発明は、本発明によるオイル冷却具おいて、
前記放熱部材25は、前記接続用部品26に一体的に取り付けられる金属製の放熱フィン25Aを備えて構成されていることを特徴とする。
The second invention relates to an oil cooler according to the invention,
The
第3の本発明は、本発明によるオイル冷却具において、
前記放熱部材25は、前記接続用部品26に一体的に取り付けられるヒートパイプ28を備えて構成されていることを特徴とする。
A third aspect of the present invention is an oil cooler according to the present invention,
The
第4の本発明は、本発明〜第3の本発明のいずれかによるオイル冷却具において、
前記接続用部品26は、ユニオンボルト24に通された状態で用いられるガスケットであることを特徴とする。
A fourth aspect of the present invention is the oil cooler according to any of the third to the third aspects of the present invention,
The
第5の本発明は、第4の本発明によるオイル冷却具において、
一対の前記ガスケット26,26どうしを、これらのガスケット26.26がオイル接続用口金23の両側へ配置可能となる間隔に互いに離された状態となるように前記放熱部材25で一体化することで構成されていることを特徴とする。
A fifth invention is the oil cooler according to the fourth invention,
By integrating the pair of the
第6の本発明は、エンジンにおいて、
オイルポンプ14から吐出されたオイルをオイル供給対象12へ供給するためのオイル搬送装置Aが設けられ、前記オイル搬送装置Aにおける互いに異なるオイル経路18,12iどうしを連通させるオイル接続機構uが設けられ、本発明〜第5の本発明のいずれかのオイル冷却具rが前記オイル接続機構uに用いられていることを特徴とする。
The sixth invention relates to an engine,
An oil transfer device A for supplying oil discharged from the
第7の本発明は、第6の本発明によるエンジンにおいて、
前記オイル接続機構uは、前記オイル供給対象12である過給器における前記オイル経路であるオイル入口12iと、前記オイル経路18であるオイル配管とを連通させるものであることを特徴とする。
A seventh invention is the engine according to the sixth invention,
The oil connection mechanism u is characterized in that an
第8の本発明は、第6の本発明によるエンジンにおいて、
前記オイル接続機構uは、オイルフィルタ15に関する前記オイル経路であるオイル出口1aと、前記オイル経路であるオイル配管18とを連通させるものであることを特徴とする。
An eighth aspect of the invention is the engine according to the sixth aspect of the invention,
The oil connection mechanism u is characterized in that an
第9の本発明は、第6〜第8の本発明によるいずれかのエンジンにおいて、
前記放熱部材25は、エンジン冷却風wの及ぶ箇所に向けて延出されていることを特徴とする。
A ninth aspect of the present invention is the engine according to any one of the sixth to eighth aspects of the present invention,
The
本発明によれば、オイル接続機構に用いられる接続用部品に放熱部材が設けられているから、構造の変更や専用の部品を追加したりすることがない簡単で経済的な手段でありながら、接続用部品を冷却することができ、従って、合理的にオイル冷却が行えるようになる。 According to the present invention, since the heat dissipation member is provided to the connection part used in the oil connection mechanism, it is a simple and economical means that does not change the structure or add a dedicated part. The connecting parts can be cooled, and thus rationally allow oil cooling.
また、上記オイル冷却具を備えたオイル搬送装置Aを持つエンジンにおいては、効率よくオイル冷却が行えるようになり、オイルクーラを不要又は小型化することが可能になる。 Further, in the engine having the oil conveying device A provided with the oil cooler, the oil cooling can be efficiently performed, and the oil cooler can be made unnecessary or miniaturized.
その結果、構造見直しにより、エンジンに合せたオイルクーラのサイズダウンが可能となるように、オイルの冷却性能が向上されるオイル冷却具を提供することができる。また、そのオイル冷却具がうまく適用されて耐久性向上が図れるエンジンを提供することもできる。 As a result, it is possible to provide an oil cooler in which the oil cooling performance is improved such that the size of the oil cooler adapted to the engine can be reduced by the structural review. In addition, the oil cooler can be successfully applied to provide an engine whose durability can be improved.
以下に、本発明によるオイル冷却具及びオイル冷却具を備えたエンジンの実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of an oil cooler according to the present invention and an engine equipped with the oil cooler will be described with reference to the drawings.
図1に、エンジンの一例である産業用ディーゼルエンジン(以下、エンジンと略称する)Eの模式図(概略図)が示されている。このエンジンEは、シリンダブロック1の上にシリンダヘッド2が組付けられ、シリンダヘッド2の上にシリンダヘッドカバー3が組付けられている。シリンダブロック1の下にはオイルパン4が組付けられ、前側には伝動ケース5,5が組付けられている。
FIG. 1 shows a schematic view (schematic view) of an industrial diesel engine (hereinafter abbreviated as an engine) E which is an example of the engine. In the engine E, a
シリンダブロック1の前方には、クランク軸6の駆動プーリaと、ウォータポンプ軸7のポンププーリ7aと、オルタネータ8の受動プーリ8aとに跨って巻回される伝動ベルト9が設けられている。ウォータポンプ軸7の先端部にはエンジン冷却ファン10が設けられている。シリンダヘッド2の左右一側方には排気マニホルド11が配置され、その上方でシリンダヘッドカバー3の横には過給器12が配置されている。
In front of the
過給器12は、排気ガスで駆動される排気タービン12Aと、空気を圧縮する圧縮タービン12Bと、ターボ軸受部12Cとを備えて構成されている。13は、排気マニホルド11の排気ガスを排気タービン12Aに送るための排気路である。つまり、このエンジンEは、いわゆるターボ付ディーゼルエンジンに構成されている。
The
図1に示されるように、エンジンオイル(以下、単にオイルと略称する)をエンジンEの各摺動部に供給するためのオイルポンプ14と、オイルを濾過するオイルフィルタ15とを備えるオイル搬送装置Aが装備されている。オイル搬送装置Aは、オイルを搬送するための種々のオイル経路16〜19を備えている。
As shown in FIG. 1, an oil conveying device including an
第1オイル経路16は、オイルポンプ14とオイルフィルタ15のフィルタ入口15aとを接続させる内部油路であり、シリンダブロック1に形成されている。第2オイル経路17は、オイルフィルタ15のフィルタ出口15bとシリンダブロック1のオイル出口1aとを接続させる内部油路である。第3オイル経路18は、オイル出口1aとターボ軸受部12Cの入口オイル経路12iとを接続させる油路であり、外部配管により構成されている。
The
第4オイル経路19は、過給器(オイル供給対象の一例)12のターボ軸受部12Cの出口オイル経路12dから出たオイルをオイルパン4に戻すための内部油路である。また、第5オイル経路20は、動弁装置(図示省略)などのエンジンEの各摺動部(図示省略)にオイル供給するための主たる油路である。なお、21は、オイルポンプ14の吸込み口であってオイルパン4に配置されるストレーナである。
The
図1に示されるように、オイル搬送装置Aにおける互いに異なるオイル経路どうしを連通させるオイル接続機構uが設けられており、そのオイル接続機構uに用いられる接続用部品22を利用したオイル冷却具rが設けられている。次に、オイル接続機構u及びオイル冷却具rのそれぞれの例について説明する。 As shown in FIG. 1, an oil connection mechanism u is provided which allows different oil paths in the oil conveyance device A to communicate with each other, and an oil cooler r using a connection component 22 used for the oil connection mechanism u. Is provided. Next, examples of the oil connection mechanism u and the oil cooler r will be described.
〔実施形態1〕
図1及び図3に示されるように、第2オイル経路17と第3オイル経路(オイル配管)18とを連通させる第1オイル接続機構u1(u)が設けられている。第1オイル接続機構u1は、第3オイル経路18の基端側の口金(オイル接続用口金)23と、第1オイル冷却具r1(r)と、ユニオンボルト24とにより構成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, a first oil connection mechanism u1 (u) is provided which causes the
図3に示されるように、口金23は、第3オイル経路18を構成する金属配管や合成樹脂チューブの端に設けられる公知の部品である。口金23は、第3オイル経路18に連通する内周溝(図示省略)が形成された環状の接続輪23Aを有し、接続輪23Aにユニオンボルト24の挿通が可能である。ユニオンボルト24は、口金23の内周溝(図示省略)に連通する十字又は一文字状の横向きの孔(図示省略)と、横向きの孔二連通する状態でボルト軸部24aに内部形成される縦穴(図示省略)とを備える公知の部品である。
As shown in FIG. 3, the base 23 is a known component provided at the end of the metal pipe or the synthetic resin tube that constitutes the
図2(a)及び図3に示されるように、第1オイル冷却具r1は、放熱部材25と一対のガスケット(ガスケット部)26,26とを備えている。つまり、一対のガスケット26,26どうしを、これらのガスケット(接続用部品の一例)26,26がオイル接続用口金23の両側へ配置可能となる間隔に互いに離された状態となるように放熱部材25で一体化することで第1オイル冷却具r1が構成されている。
As shown in FIG. 2A and FIG. 3, the first oil cooler r <b> 1 includes a
図3に示されるように、放熱部材25は、羽根上状に延ばされた放熱本体25Aと、一対のガスケット26,26を繋ぐコ字状の連結部25Bとを備えている。第1オイル冷却具r1は、熱伝導性に優れる材料(銅合金、真鍮、アルミ合金、その他)により放熱部材25及び一対のガスケット26,26が形成されてなる単一の部品である。ガスケット26,26に伝ってくる熱を、面積の広い放熱部材25からの放熱により逃がすことが可能になる。
As shown in FIG. 3, the
オイル接続機構uとしての必須の部品(シール部品)である一対の環状のガスケットに着目し、それらガスケット26,26に跨る放熱部材25を設けてなるオイル冷却具rである。故に、オイル接続機構uとしての部品点数は減らしながらオイル接続機構uを、即ちオイルの冷却が可能となる優れものである。なお、放熱本体25Aは、長楕円形(又は帯状や長矩形)の放熱フィンに形成されている。
Focusing on a pair of annular gaskets which are essential components (seal components) as the oil connection mechanism u, the oil cooler r is provided with the
そして、図1に示されるように、第1オイル冷却具r1は、その放熱部材25がやや後傾した斜め上方に延出される状態でシリンダブロック1のサイドに取り付けられている。従って、エンジンEの作動時は、エンジン冷却ファン10によるエンジン冷却風wが放熱部材25に及ぶようになっており、放熱と空冷とによって効率よく第1オイル冷却具r1を冷却することができる。
Then, as shown in FIG. 1, the first oil cooler r1 is attached to the side of the
〔実施形態2〕
図1及び図3に示されるように、オイル配管でなる第3オイル経路18と入口オイル経路(オイル入口)12iとを連通させる第2オイル接続機構u2(u)が設けられている。第2オイル接続機構u2は、第3オイル経路18の基端側の口金(オイル接続用口金)23と、第2オイル冷却具r2(r)と、ユニオンボルト24とにより構成されている。なお、簡単のため、第2オイル接続機構u2を示す図面は、第1オイル接続機構u1を示す図3を兼用している。
Second Embodiment
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, a second oil connection mechanism u2 (u) is provided to connect the
図3に示されるように、第2オイル接続機構u2は、第2オイル冷却具r2が第1オイル冷却具r1と若干異なる以外は、基本的に第1オイル接続機構u1と同じであるため、ここでの口金23やユニオンボルト24の説明は割愛する。
As shown in FIG. 3, the second oil connection mechanism u2 is basically the same as the first oil connection mechanism u1 except that the second oil cooler r2 is slightly different from the first oil cooler r1. The description of the base 23 and the
図2(b)及び図3に示されるように、第2オイル冷却具r2は、放熱部材25と一対のガスケット(ガスケット部)26,26とを備えている。つまり、一対のガスケット26,26どうしを、これらのガスケット26,26がオイル接続用口金23の両側へ配置可能となる間隔に互いに離された状態となるように放熱部材25で一体化することで第2オイル冷却具r2が構成されている。
As shown in FIG. 2 (b) and FIG. 3, the second oil cooler r <b> 2 includes a
図3に示されるように、放熱部材25は、羽根上状に延ばされた放熱本体25Aと、一対のガスケット26,26を繋ぐコ字状の連結部25Bとを備えている。第2オイル冷却具r2では、放熱本体25Aとしてヒートパイプ28が採用されており、溶着などによって連結部25Bに一体化されている。ガスケット26,26に伝ってくる熱を、ヒートパイプ28製の放熱部材25でより効率よく放熱させて冷却することが可能である。
As shown in FIG. 3, the
オイル接続機構uとしての必須の部品(シール部品)である一対の環状のガスケットに着目し、それらガスケット26,26に跨るヒートパイプ製の放熱部材25を設けてなるオイル冷却具rである。オイル接続機構uとしての部品点数は減らしながらオイル接続機構uを、即ちオイルのより効率のよい冷却が可能となる優れものである。
Focusing on a pair of annular gaskets which are essential components (seal components) as the oil connection mechanism u, the oil cooler r is provided with a heat pipe-made
そして、図1に示されるように、第2オイル冷却具r2は、その放熱部材25がやや前傾した斜め上方に延出される状態で過給器12のターボ軸受部12Cに取り付けられている。従って、エンジンEの作動時は、エンジン冷却ファン10によるエンジン冷却風wがヒートパイプ28製の放熱部材25に及ぶようになっており、放熱と空冷とによって効率よく第2オイル冷却具r2を冷却することができる。
Then, as shown in FIG. 1, the second oil cooler r2 is attached to the
以上述べたように、このエンジンEでは、オイル接続機構uの構造をうまく用いて安価ながら放熱効果の大きいオイル冷却具rが、オイル搬送装置Aの2箇所に装備されている。従って、ターボ付によって高温になり易いオイルを、エンジン冷却風wも有効利用しながら搬送中に冷却できるので、オイルクーラが不要又は小型のもので済むようになる利点がある。 As described above, in this engine E, oil coolers r having a large heat radiation effect while being inexpensive by using the structure of the oil connection mechanism u are equipped at two places of the oil conveyance device A. Therefore, the oil that is likely to be high temperature by the turbo can be cooled during transportation while effectively utilizing the engine cooling air w, so that there is an advantage that the oil cooler may be unnecessary or small.
そして、本発明によるオイル冷却具rによれば、次の(1)〜(3)に記載の作用効果が得られる。
(1)無理なくオイル(エンジンオイル)の温度を下げられるので、オイルの長寿命化、ひいてはエンジンの耐久性向上が図れる。
And according to oil cooling tool r by this invention, the effect as described in following (1)-(3) is obtained.
(1) Since the temperature of the oil (engine oil) can be lowered without difficulty, the service life of the oil can be extended, and the durability of the engine can be improved.
(2)無理なくオイル温度が下げられるので、オイル交換などのオイルに関するメンテナンス作業の頻度を下げることが可能である。従って、ランニングコストの低減が可能である。
(3)上記(1)、(2)の効果を得ながら部品点数の削減ができ、安価でコンパクトなエンジンの提供が可能になる。
(2) Since the oil temperature can be reduced without difficulty, it is possible to reduce the frequency of oil maintenance and other maintenance work. Therefore, the running cost can be reduced.
(3) The number of parts can be reduced while obtaining the effects of the above (1) and (2), and an inexpensive and compact engine can be provided.
〔別実施例〕
図2(a)に仮想線で示されるように、放熱本体25Aに、これよりも小型で複数の冷却フィン27が付設されている第1オイル冷却具r1でもよい。図示は省略するが、冷却フィン27を有する第2オイル冷却具r2も可能である。
接続用部品(26)としては、ボルト頭に帯状のヒートパイプや放熱金属を付設するなど、ユニオンボルト24でも可能である。また、口金23でも可能である。
[Another embodiment]
As shown by a phantom line in FIG. 2A, the first oil cooler r1 may be smaller than the
As a connection part (26), a
オイル供給対象は、過給器12のほか、シリンダ筒や動弁装置など、種々の摺動部がある。
オイル接続機構uは、オイル経路どうしの接続のほか、オイル供給対象とオイル経路の接続や、オイル供給対象どうしなど、種々の構成への適用が可能である。
図示は省略するが、単一のガスケット(接続用部品)26に、放熱フィン25Aやヒートパイプ28でなる放熱部材25が設けられて構成されたオイル冷却具rでもよい。
The oil supply target includes, in addition to the
The oil connection mechanism u can be applied to various configurations such as connection of an oil supply target and an oil path, and oil supply targets, in addition to connection of oil paths.
Although not shown, the oil cooler r may be configured such that a single gasket (connection component) 26 is provided with a
1a オイル出口
12 オイル供給対象、過給器
12i オイル経路、オイル入口
14 オイルポンプ
15 オイルフィルタ
17 オイル経路
18 オイル経路、オイル配管
23 オイル接続用口金
24 ユニオンボルト
25 放熱部材
25A 放熱フィン
26 接続用部品、ガスケット
28 ヒートパイプ
A オイル搬送装置
r オイル冷却具
u オイル接続機構
w エンジン冷却風
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017255280A JP2019120181A (en) | 2017-12-30 | 2017-12-30 | Oil cooling tool and engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017255280A JP2019120181A (en) | 2017-12-30 | 2017-12-30 | Oil cooling tool and engine |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2019120181A true JP2019120181A (en) | 2019-07-22 |
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ID=67306167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2017255280A Pending JP2019120181A (en) | 2017-12-30 | 2017-12-30 | Oil cooling tool and engine |
Country Status (1)
Country | Link |
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