JP4267949B2 - Lubricating device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の潤滑装置に関し、特に、内燃機関のオイルをオイルパンに貯留し、このオイルパン内に保持しそのオイルの一部を下方の吸入口から導入して保温する保温タンクを備えた内燃機関の潤滑装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、内燃機関の潤滑装置は、通常オイルパンと呼ばれるオイル溜に回収されたオイル(潤滑油)が、オイルポンプ(潤滑ポンプ)によって内燃機関本体の潤滑部や種々の駆動機器に圧送されるように構成されている。然し乍ら、摺動部等の潤滑あるいは冷却に供されるオイルは、温度によって粘度が変化し、特に氷点下になるような低温時には粘度が増大するので、オイルの圧送が困難になり、摺動部等の摩擦損失が大となる。
【0003】
このような点に鑑み、例えば下記の特許文献1においては、貯留された潤滑油に対して十分な保温性能を発揮するオイルパンを提供することを目的として、オイルパン内にバッフルプレートや保温用カバーを設け、更には、蓄熱体を収容することが提案されている。
【0004】
また、下記の特許文献2には、内燃機関のオイルパンに設けられ、略垂直な側面と水平に近い傾斜面とを有し、オイルパン内を略垂直な側面によって主室と副室の2つの部分に区画形成すると共に、水平に近い傾斜面によって副室の上部を覆っている隔離板を備え、主室と副室とを常時連通しているが、副室内のオイルの低温時には副室から主室へ流入しようとするオイルに大きな粘性抵抗を与えて実質的に流れを阻止し得る大きさの面積を有する連通孔と、隔離板の略垂直な側面の上部領域における油面以下の部分に設けられ、主室と副室とを常時連通している連通孔とを設けた内燃機関の暖機促進装置が提案されている。
【0005】
更に、下記の特許文献3には、オイルパン内にオイルタンクを配置することが提案されている。即ち、内燃機関の始動時には保温された高温のオイルを最初に内燃機関の各部に供給し、かつ、内燃機関の運転時におけるオイルの過熱による不具合を抑制することを目的とし、オイルを貯留するオイルパンと、保温機能を有するオイルタンクと、オイルを供給するオイルポンプとを備え、オイルポンプの作動時は、オイルパン内のオイルが常にオイルタンクを経由して汲み上げられるようにオイル通路を形成し、さらに、内燃機関の運転停止時にはオイルタンクは逆止弁により密閉される構成とした潤滑装置が提案されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−199416号公報
【特許文献2】
特開平6−17633号公報
【特許文献3】
特開2002−188422号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、内燃機関の潤滑装置としては、オイルパンに回収されたオイルをオイルポンプによって必要な部分に圧送する方式が一般的であり、オイルの温度が低く粘度が高い場合には摩擦損失が大となる等の問題を惹起することから、前掲の特許文献1乃至3に記載のように種々の対策が講じられている。これに対し、高負荷運転時のように、内燃機関の発熱量が大となりオイルが高温になると潤滑性が低下するので、許容温度を超えないように冷却する必要が生ずる。
【0008】
然し乍ら、前掲の特許文献1乃至3に記載の潤滑装置においては、保温性の確保あるいは暖機の促進が企図され、オイルの冷却については十分な配慮がなされていない。例えば、前掲の特許文献1では、オイルパンからの放熱は期待できないので、別途冷却手段が必要となる。また、特許文献2に記載の暖機促進装置は、暖機時にはオイルパン内のオイルの温度を急速に上昇させることができるが、保温機能はないので、前述の始動時の問題は解決できない。そして、内燃機関を循環したオイルがオイルポンプの吸入口(ストレーナ)近傍に集められるように構成されているので、冷却性の確保とは背反事項となる。
【0009】
更に、前掲の特許文献3に記載の潤滑装置においては、保温タンクによって保温性を確保し得るが、保温タンク内に蓄えられていた保温オイルが消費された後は、低温で高粘度のオイルが循環することになるので、運転条件によっては、この低温のオイルが先の保温オイルと混合して急激に温度が低下するおそれがある。また、高温となったオイルに対しては別途冷却手段が必要となる。
【0010】
そこで、本発明は、内燃機関のオイルパン内に保持し、オイルパン内のオイルを下方の吸入口から導入して保温する保温タンクを備え、この保温タンク内のオイルを供給する内燃機関の潤滑装置において、保温タンクによってオイルに対し十分な保温性を確保すると共に、暖機後の高温のオイルに対しても適切に冷却し得るように構成し、内燃機関の始動時から暖機後に至るまで適切にオイルを供給し得る潤滑装置を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、請求項1に記載のように、内燃機関のオイルをオイルパンに貯留し、該オイルパン内に保持し当該オイルパン内のオイルの一部を下方の吸入口から導入して保温する保温タンクを備え、該保温タンク内のオイルを前記内燃機関内に供給する内燃機関の潤滑装置において、前記保温タンクの上方を遮蔽すると共に、前記保温タンクの吸入口に接近するに従い下方に傾斜するように配置する第1のプレート部材と、該第1のプレート部材の下方に位置し、当該第1のプレート部材の最下端に対して水平方向に間隙を有すると共に前記オイルパンの内面に対し間隙を有し、前記保温タンクの吸入口から離隔するに従い下方に傾斜するように配置する第2のプレート部材を備え、前記第1のプレート部材の上方ではオイルの温度が低温であるときに前記保温タンク側への移動を制限し、前記第1のプレート部材の下方ではオイルの温度に拘わらず前記保温タンク側への移動を許容するように調整する調整手段を設け、前記内燃機関のオイルを前記第1のプレート部材の上方から前記調整手段を介して前記オイルパン内に戻すように構成したものである。
【0012】
前記調整手段は、請求項2に記載のように、前記第1のプレート部材の上方に形成し、相対的に低温で高粘度のオイルに対して抵抗となって実質的に通過を阻止すると共に、相対的に高温で低粘度のオイルの通過を許容する複数の小径孔と、前記第1のプレート部材の下方に形成し、相対的に低温で高粘度のオイルの通過も許容する複数の大径孔を備えたものとするとよい。
【0013】
更に、前記調整手段は、請求項3に記載のように、前記第1のプレート部材の上方に形成する前記小径孔から、前記第1のプレート部材の下方に形成する前記大径孔に至るまで内径が漸増するように複数の孔を形成したものとしてもよい。
【0014】
また、前記第2のプレート部材は、請求項4に記載のように、前記保温タンクの周囲に配置する複数のバッフルプレートによって構成してもよい。尚、前記保温タンクは、保温性に優れた外筒及び内筒から成る二重壁の間を真空にした断熱構造とするとよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図1及び図2は本発明の一実施形態に係る内燃機関の潤滑装置のオイルパン部分を示すもので、内燃機関EGのシリンダブロック1にはオイルパン2が接合されている。尚、内燃機関EG内の構成は従来装置と同様であるので、説明は省略する。本実施形態においては、保温タンク3がオイルパン2内に収容され、下方の吸入口3a(本実施形態ではこれに設けられたストレーナ4)とオイルパン2の底面との間にオイルが流入し得る間隙が形成されるように支持されている。
【0016】
本実施形態の保温タンク3は、例えば保温性に優れた外筒及び内筒(図示せず)から成る二重壁の間を真空にした断熱構造を有する円筒体である。そして、図2に破線で示すように、一端が保温タンク3内の底面近傍で開口するように吐出管3bが設けられ、その他端がオイルポンプ(図示せず)に連通接続されている。尚、ストレーナ4はオイル内の不純物の進入を防止するものであるが、必ずしも吸入口3aに装着する必要はなく、本発明にいう吸入口にはストレーナ4も包含される。
【0017】
一方、保温タンク3の上方には、本発明の第1のプレート部材として機能するバッフルプレート11が、シリンダブロック1とオイルパン2との間に挟持されている。このバッフルプレート11は、図1に示すように、保温タンク3の上方を遮蔽すると共に、保温タンク3の吸入口3a(及びストレーナ4)に接近するに従い下方に傾斜するように配置されている。
【0018】
そして、図1に示すように、バッフルプレート11の上方の所定範囲(本実施形態では最下端部を除く略全面)に亘って、相対的に低温で高粘度のオイルに対して抵抗となって実質的に通過を阻止すると共に、相対的に高温で低粘度のオイルの通過を許容する複数の小径孔11aが形成されている。一方、バッフルプレート11の下方には、相対的に低温で高粘度のオイルの通過も許容する複数の大径孔11bが形成されており、これらの小径孔11a及び大径孔11bによって本発明の調整手段が構成されている。尚、バッフルプレート11の上方に形成される小径孔11aから、バッフルプレート11の下方に形成される大径孔11bに至るまで複数の孔の内径が漸増するように形成してもよい。
【0019】
更に、図1及び図2に示すように、バッフルプレート11の下方に、本発明の第2のプレート部材として機能するバッフルプレート12及び13がオイルパン2に支持されている。バッフルプレート12は、図2に示すように、保温タンク3の吸入口3a(及びストレーナ4)から離隔するに従い下方に傾斜するように配置され、バッフルプレート11の最下端に対して水平方向に間隙d1(図1)を有すると共にオイルパン2の内面に対し間隙d2(図2)を有する。また、バッフルプレート13は、図1に示すように保温タンク3をはさんでバッフルプレート12と実質的に連続した傾斜面を形成し、オイルパン2の内面に対し間隙d3(図1)を有する。尚、図1及び図2に油面をSで示すように、規定量のオイルが注入されると、油面Sは保温タンク3が略埋没する位置となる。
【0020】
次に、上記のように構成された本実施形態の潤滑装置の作動を説明する。内燃機関EGが始動されオイルポンプ(図示せず)が駆動されると、保温タンク3内で保温されていたオイルは内燃機関EG内に圧送され、内燃機関EG内を循環したオイルはオイルパン2内に導入される。このオイルは、図1に示すように、先ずバッフルプレート11に到達するが、始動時(及び暖機中)はオイルが低温(高粘度)であるので、小径孔11aを通過できず、オイルは、図1に点描矢印で示すように、バッフルプレート11の傾斜面に沿って下方に移動する。
【0021】
そして、大径孔11bに至ると、低温で高粘度のオイルの通過も許容されるので、オイルは大径孔11bを通過して下方に移動し、間隙d1(図1)を介して、図1及び2に点描矢印で示すように、バッフルプレート11の最下端近傍に位置する吸入口3a(及びストレーナ4)に直ちに到達し、保温タンク3内に吸引され、再び内燃機関EG内に圧送されるので、オイルの昇温が促進されることになる。而して、始動直後から摺動部の摩擦損失を低く抑えることができる。
【0022】
これに対し、内燃機関EGの運転時間が経過するとオイルが暖められ、粘度が低下する。そして、オイルが80℃以上の高温となると、図1に白抜矢印で示すように、殆どのオイルがバッフルプレート11の小径孔11aを通過して下方に移動し、バッフルプレート12及び13上に達する。これらのバッフルプレート12及び13は、吸入口3a(及びストレーナ4)から離隔するに従い下方に傾斜するように配置されているので、オイルは、図1及び2に白抜矢印で示すように、間隙d2(図2)及び間隙d3(図1)からオイルパン2の底面に導かれ、この底面に沿って冷却されながらストレーナ4まで移動することになる。つまり、この間の移動によってオイルは冷却されて保温タンク3内に吸引されることになる。これにより、オイルは適正な温度となって内燃機関EGに圧送される。尚、オイルパン2の底部の外側にフィン(図示せず)を形成すれば冷却効果が大きくなる。
【0023】
以上のように、本実施形態においては、バッフルプレート11乃至13によって、オイルパン2内に導入されるオイルの温度(粘度)に応じて、保温タンク3の吸入口3a(ストレーナ4)に至るまでのオイルの経路が自動的に選択されることになるので、オイルが低温から高温まで、最適な潤滑性及び油圧制御性を確保することができ、内燃機関EGの始動時から暖機後に至るまで適切にオイルを供給することができる。特に、保温タンク3は、保温が必要な最小量のオイルを収容するだけの容量を確保し得る大きさとすればよいので、保温に必要な二重壁構造等の断熱構造を最小に抑えることができる。
【0024】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項1に記載の内燃機関の潤滑装置においては、保温タンクの上方を遮蔽すると共に、保温タンクの吸入口に接近するに従い下方に傾斜するように配置する第1のプレート部材と、該第1のプレート部材の下方に位置し、当該第1のプレート部材の最下端に対して水平方向に間隙を有すると共にオイルパンの内面に対し間隙を有し、保温タンクの吸入口から離隔するに従い下方に傾斜するように配置する第2のプレート部材を備え、第1のプレート部材の上方ではオイルの温度が低温であるときには保温タンク側への移動を制限し、第1のプレート部材の下方ではオイルの温度に拘わらず保温タンク側への移動を許容するように調整する調整手段を設け、内燃機関のオイルを第1のプレート部材の上方から調整手段を介してオイルパン内に戻すように構成されており、オイルパン内に導入されて保温タンクの吸入口に至るまでのオイルの経路が、オイルの温度に応じて自動的に選択されるので、内燃機関の始動時から暖機後に至るまで適切にオイルを供給することができる。しかも、保温タンクは、保温に必要な断熱構造を最小に抑えることができるので、良好な耐久性及び信頼性を確保することができる。
【0025】
尚、調整手段は、請求項2あるいは請求項3に記載するように構成し、第2のプレート部材は請求項4に記載するように構成すれば、簡単且つ安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る内燃機関の潤滑装置におけるオイルパン内の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る内燃機関の潤滑装置におけるオイルパン内の構成を示す断面図で、図1のA−A視の断面図である。
【符号の説明】
EG 内燃機関, 1 シリンダブロック, 2 オイルパン,
3 保温タンク, 3a 吸入口, 3b 吐出管, 4 ストレーナ,
11,12,13 バッフルプレート, 11a 小径孔, 11b 大径孔,
d1,d2,d3 間隙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating device for an internal combustion engine, and in particular, a heat retaining tank for storing oil in an internal combustion engine in an oil pan, holding the oil in the oil pan, and introducing a part of the oil from a lower suction port to keep warm. The present invention relates to a lubricating device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In general, in an internal combustion engine lubrication device, oil (lubricating oil) collected in an oil reservoir, usually called an oil pan, is pumped by an oil pump (lubricating pump) to a lubricating portion of the internal combustion engine body and various drive devices. It is comprised so that. However, the oil used for lubrication or cooling of the sliding part or the like changes in viscosity depending on the temperature, and the viscosity increases particularly at a low temperature such as below freezing point. The friction loss of becomes large.
[0003]
In view of such points, for example, in Patent Document 1 below, for the purpose of providing an oil pan that exhibits sufficient heat retaining performance against stored lubricating oil, a baffle plate or a heat retaining material is provided in the oil pan. It has been proposed to provide a cover and accommodate a heat storage body.
[0004]
Further, Patent Document 2 below is provided in an oil pan of an internal combustion engine, has a substantially vertical side surface and an inclined surface close to horizontal, and the oil pan has two main chamber and sub chambers by a substantially vertical side surface. It is divided into two parts and is equipped with a separator that covers the upper part of the sub chamber with an inclined surface close to the horizontal, and the main chamber and the sub chamber are always in communication. A hole having an area large enough to give a large viscous resistance to the oil flowing into the main chamber and substantially prevent the flow, and a portion below the oil level in the upper region of the substantially vertical side surface of the separator A warm-up promoting device for an internal combustion engine has been proposed, which is provided with a communication hole that always communicates the main chamber and the sub chamber.
[0005]
Further,
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-199416 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-17633 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-188422
[Problems to be solved by the invention]
As described above, as a lubrication device for an internal combustion engine, a method in which oil collected in an oil pan is pumped to a necessary part by an oil pump is generally used. When oil temperature is low and viscosity is high, friction loss is caused. Therefore, various measures are taken as described in the above-mentioned Patent Documents 1 to 3. On the other hand, since the amount of heat generated by the internal combustion engine becomes large and the oil becomes hot as in a high-load operation, the lubricity deteriorates. Therefore, it is necessary to cool the oil so as not to exceed the allowable temperature.
[0008]
However, in the lubricating devices described in the above-mentioned Patent Documents 1 to 3, it is intended to ensure heat retention or promote warm-up, and sufficient consideration is not given to oil cooling. For example, in the above-mentioned Patent Document 1, since heat radiation from the oil pan cannot be expected, a separate cooling means is required. Further, the warm-up promoting device described in Patent Document 2 can rapidly increase the temperature of oil in the oil pan during warm-up, but does not have a heat-retaining function, and thus cannot solve the above-mentioned start-up problem. Since the oil circulating through the internal combustion engine is collected in the vicinity of the suction port (strainer) of the oil pump, ensuring the cooling performance is a contradiction.
[0009]
Further, in the lubricating device described in the above-mentioned
[0010]
In view of this, the present invention includes a heat retaining tank that is held in an oil pan of an internal combustion engine and that keeps the oil in the oil pan introduced through a lower suction port, and lubricates the internal combustion engine that supplies the oil in the heat retaining tank. In the device, the heat insulation tank ensures sufficient heat insulation for the oil, and is configured so as to be able to properly cool the high-temperature oil after warming up, from the start of the internal combustion engine to after warming up. It is an object of the present invention to provide a lubrication device that can supply oil appropriately.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention stores the oil of the internal combustion engine in the oil pan, holds the oil in the oil pan, and lowers a part of the oil in the oil pan. In a lubricating device for an internal combustion engine, which is provided with a heat retaining tank that is introduced from the suction port and retains heat, and the oil in the heat retaining tank is supplied into the internal combustion engine, the upper portion of the heat retaining tank is shielded and the suction of the heat retaining tank A first plate member arranged to be inclined downward as approaching the mouth, and is positioned below the first plate member and has a gap in the horizontal direction with respect to the lowermost end of the first plate member And a second plate member that has a gap with respect to the inner surface of the oil pan and is inclined so as to be inclined downward as it is separated from the suction port of the heat retaining tank, and above the first plate member Adjusts to limit the movement to the heat retaining tank side when the oil temperature is low, and to allow the movement to the heat retaining tank side below the first plate member regardless of the oil temperature. An adjusting means is provided, and the oil of the internal combustion engine is configured to return into the oil pan from above the first plate member via the adjusting means.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, the adjusting means is formed above the first plate member, becomes a resistance against oil having a relatively low temperature and a high viscosity, and substantially prevents passage. A plurality of small-diameter holes that allow passage of relatively high-temperature and low-viscosity oil, and a plurality of large-diameter holes that are formed below the first plate member and that allow passage of relatively low-temperature and high-viscosity oil. It is good to have a diameter hole.
[0013]
Further, as described in
[0014]
The second plate member may be constituted by a plurality of baffle plates arranged around the heat retaining tank, as described in
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show an oil pan portion of a lubricating device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. An oil pan 2 is joined to a cylinder block 1 of the internal combustion engine EG. In addition, since the structure in the internal combustion engine EG is the same as that of the conventional apparatus, description is abbreviate | omitted. In the present embodiment, the
[0016]
The
[0017]
On the other hand, a
[0018]
And as shown in FIG. 1, it becomes resistance with respect to oil of relatively low temperature and high viscosity over the predetermined range (substantially the whole surface except the lowest end part in this embodiment) above the
[0019]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2,
[0020]
Next, the operation of the lubricating device of the present embodiment configured as described above will be described. When the internal combustion engine EG is started and an oil pump (not shown) is driven, the oil kept warm in the
[0021]
Then, when reaching the
[0022]
On the other hand, when the operation time of the internal combustion engine EG elapses, the oil is warmed and the viscosity is lowered. When the oil reaches a high temperature of 80 ° C. or higher, most of the oil moves downward through the small-
[0023]
As described above, in the present embodiment, the
[0024]
【The invention's effect】
Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects. That is, in the lubricating device for an internal combustion engine according to claim 1, the first plate member that shields the upper side of the heat retaining tank and is inclined so as to approach the suction port of the heat retaining tank, and the first plate member, Located below the first plate member, has a gap in the horizontal direction with respect to the lowermost end of the first plate member, and has a gap with respect to the inner surface of the oil pan, and as the distance from the suction port of the heat retaining tank increases. A second plate member disposed so as to incline downward, and when the oil temperature is low above the first plate member, the movement to the heat retaining tank side is restricted, and below the first plate member, An adjusting means is provided for adjusting so as to allow the movement toward the heat retaining tank regardless of the temperature of the oil, and the oil of the internal combustion engine is supplied from above the first plate member through the adjusting means. When the internal combustion engine is started, the oil path from the oil pan to the intake port of the heat retaining tank is automatically selected according to the oil temperature. The oil can be supplied properly from warm to warm up. In addition, since the heat insulation tank can minimize the heat insulation structure necessary for heat insulation, it is possible to ensure good durability and reliability.
[0025]
If the adjusting means is configured as described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration in an oil pan in an internal combustion engine lubricating device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a configuration inside an oil pan in a lubricating device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
[Explanation of symbols]
EG internal combustion engine, 1 cylinder block, 2 oil pan,
3 heat retention tank, 3a suction port, 3b discharge pipe, 4 strainer,
11, 12, 13 baffle plate, 11a small diameter hole, 11b large diameter hole,
d1, d2, d3 gap
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