JP3250003B2 - エンジンの潤滑油冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのオイル
パンなどに収容された潤滑油を冷却水などの冷却流体で
冷却する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、エンジンにおいては、そのエンジ
ンのクランクケースの下側にオイルパンを固定して潤滑
油を収容し、そのオイルパン内の潤滑油をオイルポンプ
でエンジンの各部位に圧送することにより、潤滑による
減摩作用や冷却作用などの種々の作用を得ている。

【０００３】ところで、上記各部位に圧送された潤滑油
は、上記エンジンの各部位を潤滑することで温められて
温度が上昇しているために、その潤滑油の高温化によっ
て上記潤滑油の粘度が下がって潤滑性が低下したり、上
記潤滑油が劣化していた。

【０００４】このため、従来、例えば特開平4−166602
号公報や実公平6−48086号公報に示すように、潤滑油を
オイルパンへ収容する際に冷却したり、潤滑油をオイル
パンからエンジンの各部位へ送る際に冷却していた。

【０００５】即ち、上記特開平4−166602号公報に示す
ものでは、図５と図６とに示すように、オイルパン(２)
内の潤滑油(３)の油面(４)の上方に熱交換器(40)を配置
してある。そして、上記熱交換器(40)に冷却水を通すこ
とで、シリンダブロック[クランクケース](41)から落下
する潤滑油(３)を上記熱交換器(40)で受け止めて冷却し
たのちに、上記オイルパン(２)内に落下させている。

【０００６】また、上記実公平6−48086号公報に示すも
のでは、図７と図８とに示すように、シリンダブロック
[クランクケース](41)とオイルパン(２)との間に補強部
材(43)を介装し、その補強部材(43)内に潤滑油通路(44)
と冷却水通路(45)とを形成することによって、上記補強
部材(43)内で潤滑油と冷却水とが熱交換するように構成
してある。そして、オイルポンプ(46)でオイルパン(２)
内の潤滑油をストレーナ(25)から吸引して、上記補強部
材(43)の潤滑油通路(44)を通すことによって冷却したの
ちに、エンジンの各部位に圧送している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の特開
平4−166602号公報に示すものでは、シリンダブロック
(41)から落下してきた潤滑油(３)のみを冷却しており、
既にオイルパン(２)内に収容された潤滑油(３)を冷却す
るようにはなっていない。この結果、上記潤滑油(３)を
十分には冷却できないといった問題がある。

【０００８】また、上述の実公平6−48086号公報に示す
ものでは、上記補強部材(43)の潤滑油通路(44)を通る潤
滑油しか冷却できないために、潤滑油と冷却水との接触
率が低くなり、冷却水による潤滑油の冷却効率が低いと
いった問題がある。しかも、補強部材(43)内に潤滑油通
路(44)と冷却水通路(45)とを設けてあるため、潤滑油通
路(44)の通路断面積をあまり大きくできない。この結
果、潤滑油通路(44)の通路抵抗が大きくなってオイルポ
ンプ(46)の負担が大きくなるといった問題がある。

【０００９】本発明は、オイルパンなどに収容された潤
滑油を十分に冷却して、潤滑油の高温化による潤滑油の
劣化などをより抑制し、また、その潤滑油の冷却効率を
高くするための構成を簡単にすることを目的とする。さ
らに、潤滑油の多量の跳ね上がりによる温度上昇・消費
量増大を防止することを目的とする。また、オイルパン
の潤滑油収容容積を拡大して、オイルパン内の潤滑油の
オイル交換の期間を延長することを目的とする。さらに
は、潤滑油をより強力に冷却することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、例えば図１から図４に示すように、次
のように構成したものである。エンジン(Ｅ)のクランク
ケース(１)の下側にオイルパン(２)を固定し、少なくと
も上記オイルパン(２)に潤滑油(３)を収容し、その収容
された潤滑油(３)の規定油面(４)より下側に油冷却板
(５)を設けて、その油冷却板(５)を上記潤滑油(３)中に
浸漬し、油冷却板(５)の肉壁内に冷却流体通路(６)をそ
の板面方向に沿わせて形成し、その冷却流体通路(６)内
に冷却流体を通過させることにより、油冷却板(５)を介
して少なくともオイルパン(２)に収容した潤滑油(３)を
冷却するように構成し、油冷却板(５)の一部に油通過孔
(７)をその板厚方向へ貫通させ、少なくともオイルパン
(２)に収容した潤滑油(３)がその油通過孔(７)を通過可
能に構成し、前記油冷却板(５)でのクランクケース(１)
への固定部(９)に対して、前記油冷却板(５)における前
記オイルパン(２)の固定部(10)の少なくとも一部を、上
記油冷却板(５)の板面方向に沿う外方に向かって張り出
させて、そのオイルパン固定部(10)の張り出し部分(10
a)の下側のオイルパン(２)の側壁部分(11)をその上側の
クランクケース(１)の側壁部分(12)よりも外方に張り出
させて構成したものである。

【００１１】なお、潤滑油(３)は、オイルパン(２)のみ
に収容されるものに限られるものではなく、例えばオイ
ルパン(２)からクランクケース(１)の下部に亘って収容
されるものであってもよい。また、冷却流体は、冷却水
や冷却風などが該当する。

【００１２】

【作用】本発明は、例えば図１と図２とに示すように、
次のように作用する。少なくともオイルパン(２)[以
下、オイルパン(２)などという]に収容された潤滑油
(３)は、オイルポンプによって吸い上げられてエンジン
(Ｅ)の各部位へ圧送されて潤滑したのちに、上記オイル
パン(２)などへ戻ってくる。

【００１３】その潤滑油(３)は、エンジン(Ｅ)の各部位
を潤滑することによって温度上昇している。一方、油冷
却板(５)の肉壁内での冷却流体通路(６)内に冷却流体が
通過することにより、上記油冷却板(５)が冷却されてい
る。そして、上記油冷却板(５)によって上記オイルパン
(２)などに収容された潤滑油(３)が直接冷却される。

【００１４】その冷却された潤滑油(３)は、油冷却板
(５)の油通過孔(７)を通過したのち、上記オイルパン
(２)などの底部に配置したオイルストレーナ(25)からオ
イルポンプへ吸い上げられてエンジン(Ｅ)の各部位へ圧
送される。

【００１５】

【発明の効果】(請求項１の発明)上記請求項１の発明
は、上記のように構成され作用することから次の効果を
奏する。 (イ)「冷却流体による潤滑油の冷却効率が高い」 即ち、潤滑油中に浸漬した油冷却板内の冷却流体通路に
冷却流体を通過させて潤滑油を冷却するように構成した
ので、上記油冷却板が潤滑油に浸漬している分だけ冷却
流体と潤滑油との接触率が高くなって、冷却流体による
潤滑油の冷却効率を高くできる。

【００１６】 (ロ)「潤滑油の冷却効率を高くするための構成が非常に
簡単になる」 即ち、冷却流体通路と、潤滑油を通過させる油通過孔と
を油冷却板に形成するだけで上記の効果(イ)を奏するこ
とができるので、冷却流体通路と潤滑油通路とを、多数
組み合わせたり、ジグザク状などのように複雑な形状に
折り返したりして熱交換用の配管を形成して潤滑油を冷
却するものに比し、構成を簡単なものにできるうえ、壊
れにくくて耐久性が優れたものにできる。(ハ)「オイルパンの潤滑油収容容積を拡大して、オイル
パン内の潤滑油のオイル交換の期間を延長する」 即ち、オイルパンの側壁部分をその上側のクランクケー
スの側壁部分よりも外方に張り出させた分だけ、オイル
パンでの潤滑油の収容可能な容量が拡大するので、エン
ジンの全高を高くすることなく潤滑油の保有量を多くで
きる。従って、潤滑油の許容消費量が増大して潤滑油全
体での劣化が遅くなって、潤滑油の交換期間を延長する
ことができる。

【００１７】(請求項２の発明) 上記請求項２の発明は、上記の効果(イ)・(ロ)・(ハ)に
加えて、さらに次の効果を奏する。

【００１８】 (ニ)「潤滑油の多量の跳ね上がりによる温度上昇・消費
量増大を防止する」 即ち、本発明のエンジンを搭載した車両などが急加速・
急減速したり、あるいは上記エンジンが急激に傾斜して
も、油冷却板によってオイルパンなどに収容した潤滑油
が急激に揺れ動くことを抑えることができるので、潤滑
油が、クランクケース内へ大きく跳ね上がって、クラン
ク軸やコンロッドなどで激しく叩かれて温度上昇した
り、上記潤滑油の消費量が多くなったりすることを防止
できる。

【００１９】

【００２０】

【００２１】(請求項３の発明) 上記請求項３の発明は、上記の効果(イ)〜(ニ)に加え
て、さらに次の効果を奏する。

【００２２】(ホ)「熱交換用枠体固定用ボルトの外側に
冷却流体通路を形成した分だけ、油冷却板の冷却能力が
大きくなる」 即ち、熱交換用枠体固定用ボルトの外側に位置する肉壁
部分にも冷却流体通路を形成した分だけ油冷却板を隈無
く冷却して、潤滑油をより強力に冷却できるので、潤滑
油の耐久性を高めることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるエンジンの
潤滑油冷却装置の実施の一形態について図１から図４を
用いて説明する。図１は上記潤滑油冷却装置を設けたエ
ンジンの要部を示す断面正面図、図２は図１のII−II線
矢視断面図、図３は図１のIII−III線矢視断面図、図４
は図１のIV−IV線矢視断面図である。

【００２４】上記エンジン(Ｅ)の上部には、シリンダヘ
ッド(図示せず)やシリンダブロック(図示せず)などを配
設してあり、上記エンジン(Ｅ)の下部には、図１に示す
ように、クランクケース(１)を配設してある。また、上
記クランクケース(１)の下側には、油冷却板(５)を介し
てオイルパン(２)を固定してあり、そのオイルパン(２)
から上記クランクケース(１)の下部に亘って潤滑油(３)
を収容してある。

【００２５】上記油冷却板(５)は、上記潤滑油(３)の規
定油面(４)よりも下側で、その規定油面(４)から比較的
浅い位置でほぼ水平になるように配置してある。これに
より、上記油冷却板(５)は上記潤滑油(３)中に浸漬して
いる。なお、上記クランクケース(１)内にはクランクシ
ャフト(15)などを配置してあり、そのクランクシャフト
(15)には、コンロッド(16)を介してピストン(図示せず)
を連結してある。また、上記オイルパン(２)の底部に
は、オイルストレーナ(25)を配置してあり、そのオイル
ストレーナ(25)を、吸入通路(26)を介してオイルポンプ
(図示せず)に接続してある。

【００２６】次に、上記油冷却板(５)の構成について説
明する。上記油冷却板(５)の肉壁内には冷却流体通路
(６)を設けてあり、その冷却流体通路(６)は、例えば、
上記油冷却板(５)の板面方向(図２中では上下・左右方
向)に沿って複数回折り返した状態(図２の状態)に形成
してある。その冷却流体通路(６)は、上記シリンダヘッ
ドなどのウォータジャケット(図示せず)に接続し、ある
いはラジエータ(図示せず)の冷却水出口に直接接続して
ある。これにより、上記冷却流体通路(６)内に冷却水が
通過する(図２中の矢印参照)。

【００２７】また、上記油冷却板(５)の肉壁の板厚方向
(図１中では上下方向)へ複数個の油通過孔(７)を貫通さ
せてあり、これにより、クランクケース(１)の上部から
上記規定油面(４)上へ落下した潤滑油(３)が、上記油通
過孔(７)を通過して上記オイルストレーナ(25)へ吸引さ
れるようにしてある。

【００２８】一方、上記油冷却板(５)の外周縁部に沿っ
て、上記オイルパン(２)を固定するためのオイルパン固
定部(10)を設けてあり(図４参照)、そのオイルパン固定
部(10)の内側には、上記油冷却板(５)を上記クランクケ
ース(１)に固定するためのクランクケース固定部(９)を
設けてある(図３参照)。そして、上記クランクケース固
定部(９)に対して上記オイルパン固定部(10)の大部分
が、上記クランクケース(１)の外方に張り出すように構
成してある(図１参照)。なお、上記オイルパン固定部(1
0)の全部を、上記クランクケース固定部(９)に対して上
記クランクケース(１)の外方に張り出すように構成して
もよい。

【００２９】上記オイルパン固定部(10)には外側ネジ孔
(20)を複数個設けてあり、上記オイルパン(２)の側壁部
分(11)の上端部に設けたボルト孔(21)を介して上記外側
ネジ孔(20)にオイルパン固定用ボルト(22)を締め込むこ
とにより、上記オイルパン(２)が上記油冷却板(５)に固
定される。

【００３０】また、上記クランクケース固定部(９)には
内側ボルト孔(23)を複数個設けてあり、上記クランクケ
ース(１)の側壁部分(12)の下端面に設けたネジ孔(24)
に、上記内側ボルト孔(23)を介して油冷却板固定用ボル
ト(13)を締め込むことにより、上記油冷却板(５)が上記
クランクケース(１)に固定される。

【００３１】そして、上記クランクケース固定部(９)に
対し、上記オイルパン固定部(10)を外方に張り出させた
ことに伴って、そのオイルパン固定部(10)の張り出し部
分(10ａ)に固定される上記オイルパン(２)の側壁部分(1
1)を、その上側の上記クランクケース(１)の側壁部分(1
2)よりも外方に張り出すように構成してある。これによ
り、上記オイルパン(２)での潤滑油(３)の収容可能な容
量が大きくなる。

【００３２】また、上記オイルパン固定部(10)の外側ネ
ジ孔(20)と、上記クランクケース固定部(９)の内側ボル
ト孔(23)との間の肉壁部分(5a)に上記冷却流体通路(６)
を通してある。これにより、上記油冷却板(５)の周縁部
にも冷却水を通すことができて、上記油冷却板(５)を隈
無く冷却できる。従って、上記油冷却板(５)によって上
記潤滑油(３)を強力に冷却できる。

【００３３】次に、上記油冷却板(５)の作用について説
明する。即ち、上記オイルパン(２)から上記クランクケ
ース(１)の下端部に亘って収容された潤滑油(３)[以
下、オイルパン(２)などに収容された潤滑油(３)とい
う]は、オイルポンプ(図示せず)の作動によって上記オ
イルパン(２)の底部に配置したオイルストレーナ(25)か
ら吸い上げられる。

【００３４】その吸い上げられた潤滑油(３)は、シリン
ダヘッドやクランクシャフト(15)などのエンジン(Ｅ)の
各部位へ圧送されてその各部位を潤滑したのちに、上記
クランクケース(１)の上部より、上記オイルパン(２)な
どに収容された潤滑油(３)の油面上へ落下する。

【００３５】その潤滑油(３)の油面上へ落下した潤滑油
は、エンジン(Ｅ)の各部位を潤滑することで温度上昇し
ており、その温度上昇した潤滑油によって上記オイルパ
ン(２)などに収容された潤滑油(３)が温められる。一
方、上記油冷却板(５)内の冷却流体通路(６)に冷却水が
通過(図２の矢印参照)することで上記油冷却板(５)が冷
却されており、その油冷却板(５)によって上記オイルパ
ン(２)などに収容された潤滑油(３)が冷却される。

【００３６】また、上記潤滑油(３)の油面へ落下した潤
滑油は、上記油冷却板(５)によって冷却されながら、そ
の油冷却板(５)の油通過孔(７)を通過して上記オイルパ
ン(２)の底部のオイルストレーナ(25)側へ流れて、その
オイルストレーナ(25)から吸い上げられる。

【００３７】一方、上記エンジン(Ｅ)を搭載した車両な
どが急加速・急減速し、または上記エンジン(Ｅ)が急激
に傾斜した場合には、上記オイルパン(２)などに収容さ
れた潤滑油(３)が急激に揺れ動こうとするが、その潤滑
油(３)の急激な動きが上記油冷却板(５)によって抑えら
れる。

【００３８】このように、上記油冷却板(５)が上記潤滑
油(３)に浸漬している分だけ、上記冷却流体通路(６)を
通過する冷却水と、上記オイルパン(２)などに収容され
た潤滑油(３)との接触率が高くなって、上記潤滑油(３)
を効率よく冷却できる。しかも、上記油冷却板(５)が板
状の表面積の比較的大きなものであるうえ、水や油に比
して熱伝導率の大きな油冷却板(５)のほぼ全表面で上記
冷却水と上記潤滑油(３)とが接触するので、上記冷却水
と上記潤滑油(３)とを熱交換させるための面積を大きく
できて、冷却水による上記潤滑油(３)の冷却効率をより
高めることができる。

【００３９】また、上記冷却流体通路(６)は、上記油冷
却板(５)の板面方向に沿って複数回折り返しただけの比
較的簡単な形状のため、上記潤滑油(３)の冷却のための
構成を簡単なものにできるうえ、上記油冷却板(５)を壊
れにくくて耐久性が優れたものにできる。

【００４０】なお、上記説明では、上記クランクケース
(１)と上記オイルパン(２)との間に上記油冷却板(５)を
配置したが、これに限られるものではなく、上記油冷却
板(５)を上記オイルパン(２)内に配置してもよい。ま
た、上記オイルパン(２)に、上記潤滑油(３)を収容する
サブオイルパンなどを接続し、そのサブオイルパンなど
に上記油冷却板(５)を配置してもよい。

【００４１】さらに、上記油冷却板(５)を上記潤滑油
(３)に浸漬する構成であれば、例えば上記油冷却板(５)
の上面が上記潤滑油(３)の規定油面(４)とほぼ一致する
ものでもよい。

【００４２】また、上記説明では、１本の冷却流体通路
(６)を複数回折り返すことで形成してあるが、これに限
られるものではなく、例えば、複数本の冷却流体通路
(６)を上記油冷却板(５)の肉壁内に形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるエンジンの潤滑油冷却装置の実
施の一形態を示すもので、上記潤滑油冷却装置を設けた
エンジンの要部を示す断面正面図である。

【図２】図１のII−II線矢視断面図である。

【図３】図１のIII−III線矢視断面図である。

【図４】図１のIV−IV線矢視断面図である。

【図５】従来のエンジンの潤滑油冷却装置の一例を示す
もので、その潤滑油冷却装置の概略構成図である。

【図６】図５の潤滑油冷却装置にかかる熱交換器の斜視
図である。

【図７】従来のエンジンの潤滑油冷却装置の他の例を示
すもので、その潤滑油冷却装置の分解組立図である。

【図８】図７の潤滑油冷却装置の概略断面図である。

【符号の説明】

１…クランクケース、２…オイルパン、３…潤滑油、４
…規定油面、５…油冷却板、5a…油冷却板の肉壁部分、
６…冷却流体通路、７…油通過孔、９…クランクケース
固定部、10…オイルパン固定部、10ａ…オイルパン固定
部の張り出し部分、11…オイルパンの側壁部分、12…ク
ランクケースの側壁部分、13…油冷却板固定用ボルト、
Ｅ…エンジン。

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭49−89537（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01M 5/00 F02F 7/00 302

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン(Ｅ)のクランクケース(１)の下
   側にオイルパン(２)を固定し、少なくとも上記オイルパ
   ン(２)に潤滑油(３)を収容し、 その収容された潤滑油(３)の規定油面(４)より下側に油
   冷却板(５)を設けて、その油冷却板(５)を上記潤滑油
   (３)中に浸漬し、 上記油冷却板(５)の肉壁内に冷却流体通路(６)をその板
   面方向に沿わせて形成し、その冷却流体通路(６)内に冷
   却流体を通過させることにより、上記油冷却板(５)を介
   して少なくとも上記オイルパン(２)に収容した潤滑油
   (３)を冷却するように構成し、 上記油冷却板(５)の一部に油通過孔(７)をその板厚方向
   へ貫通させ、少なくとも上記オイルパン(２)に収容した
   潤滑油(３)がその油通過孔(７)を通過可能に構成し、 前記油冷却板(５)でのクランクケース(１)への固定部
   (９)に対して、前記油冷却板(５)における前記オイルパ
   ン(２)の固定部(10)の少なくとも一部を、上記油冷却板
   (５)の板面方向に沿う外方に向かって張り出させて、そ
   のオイルパン固定部(10)の張り出し部分(10a)の下側の
   オイルパン(２)の側壁部分(11)をその上側のクランクケ
   ース(１)の側壁部分(12)よりも外方に張り出させて構成
   した、 ことを特徴とするエンジンの潤滑油冷却装置。
2. 【請求項２】 前記油冷却板(５)は、前記規定油面(４)
   から浅い位置で水平に沿わせて設けた、 ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑油冷
   却装置。
3. 【請求項３】 前記油冷却板(５)のオイルパン固定部(1
   0)の張り出し部分(10a)において、上記油冷却板(５)を
   前記クランクケース(１)に固定する油冷却板固定用ボル
   ト(13)の外側に位置する肉壁部分(5a)にも前記冷却流体
   通路(６)を形成した、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの潤
   滑油冷却装置。