JP5162481B2 - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は内燃機関の潤滑装置に係り、より詳細には、ブローバイガスから分離されたエンジンオイルをオイルパンに還流させる構造に関するものである。

自動車の内燃機関には、クランク室内のブローバイガスを吸気系に還流させるブローバイガス還流装置を備えたものがある。ブローバイガスはエンジンオイルを含んでいるため、ブローバイガス還流装置にはオイルセパレータが備えられており、オイルセパレータによってオイルミストを取り除かれたブローバイガスが吸気系に流入するようになっている。そして、オイルセパレータによってブローバイガスから分離されたエンジンオイルは、オイル還流通路を通ってオイルパンに還流される。

ブローバイガス還流装置には吸気系の吸入負圧が作用するため、オイルセパレータやオイル還流通路の圧力はクランク室に比べて低圧になっている。そのため、オイル還流通路の流出口（下流端）がオイルパン内に貯留されたエンジンオイルの液面より上方に位置する場合には、クランク室とブローバイガス還元装置とがオイル還流通路を介して連通され、クランク室内のブローバイガスは、オイルセパレータによりエンジンオイルを取り除かれることなく吸気系に流入する問題が発生する。

この問題を解決する方法として、オイルパン内にオイル溜まりを設け、オイル溜まりに保持されたエンジンオイル内にオイル還流通路の流出口を配置したものがある（例えば、特許文献１）。この構成では、オイル溜まり内に常に一定量のエンジンオイルが保持され、オイル還流通路の流出口は常にエンジンオイル内に浸漬されるため、クランク室内のブローバイガスが、オイル還流通路に流入することを防止できる。

特開２００８−１９７４３号公報

しかしながら、オイルパン内にオイル溜まりを設けた場合には、オイルパンの構造が複雑になる他、オイル溜まりを形成するスペースをオイルパン内に確保するために、オイルパンが大型化するという問題がある。

本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、オイル溜まりを別途設けることなく、かつ簡素な構造でありながら、オイル還流通路へのブローバイガスの流入を防止することができるオイル循環装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、オイルパン（３）に貯留されたエンジンオイルを内燃機関（エンジンＥ）の各部に供給するとともに、ブローバイガスから分離したエンジンオイルをオイルパンに還流させる内燃機関の潤滑装置において、クランク室（１７）と吸気系とを連通させるブローバイガス通路（通路２０、ブリーザチャンバ９）と、前記ブローバイガス通路に介装され、ブローバイガスからエンジンオイルを分離するオイルセパレータ（２５）と、前記オイルセパレータに一端が接続されるともに、その流出口（３１ａ）が前記オイルパンの底部（１６ａ）に近接して開口したオイル還流通路（第１〜第３オイル還流通路２６，２９，３０、オイルドレンパイプ３１）と、前記オイル還流通路の外部に設けられ、前記流出口を離間した状態で覆うバッフル（３２）とを備え、前記バッフルは、下向きに開口するカップ形状を呈し、その開口端が記オイルパンの底部に当接するとともに、内部と外部とを連通させる開口部（３３）が少なくとも上部に形成され、前記流出口は、前記バッフルの内部に位置することを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関が搭載された自動車が急加速、急減速、右左旋回等を行い、エンジンオイルが慣性力によってオイルパン内を一方に流動した際にも、バッフルがエンジンオイルを流出口近傍に保持するため、流出口が常にエンジンオイルに浸漬された状態となる。そのため、オイルパン内のブローバイガスのオイル還流通路への流入を防止することができる。また、オイルパンにオイル溜まりを設ける必要がないため、オイルパンの小型化および簡素化が図れる。また、開口部を通してバッフル内の空気が外部に放出されるため、バッフル内は空気が滞留せずに、エンジンオイルで満たされ、流入口はより確実にエンジンオイル内に浸漬されるようになる。

上記の発明において、前記開口部は、バッフルにおけるオイルパンの内壁と最も近接する部分に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関が搭載された自動車が急加速等を行った際にも、バッフル内にエンジンオイルをより確実に滞留させることができる。また、開口部を大きくすることが可能になり、エンジン重量の低減が図れる。

上記の発明において、前記バッフルは、前記オイル還流通路と一体成形されていることを特徴とする。この構成によれば、バッフルを別途製作および組み付ける必要がないため、部品点数の削減および組付工程の工数削減が図れる。

以上のように構成することによって、流出口がオイルパンに貯留されたエンジンオイル内に浸漬されるようになり、流出口を介したブローバイガスのオイル還流通路への流入が防止される。

実施形態に係るＶ型エンジンを破断して示す斜視図である。 図１のII−II断面図である。 変形実施形態に係るバッフルを示す（ａ−１，ｂ−１，ｃ−１）斜視図および（ａ−２，ｂ−２，ｃ−２）底面図である。

以下、図面を参照して、本発明を自動車のＶ型エンジンに適用した一実施形態について詳細に説明する。図１は、実施形態に係る内燃機関を破断して示す斜視図である。図１は、吸気配管、排気配管およびシリンダヘッド等を取り除いた状態を示している。本実施形態に係るエンジンＥは、図１の紙面の左上側が車両の前方となるようにエンジンルームに横置きに配置されている。以下、車両の進行方向を前方、車幅方向を右方または左方、鉛直方向を上方または下方として説明する。

図１に示すように、エンジンＥは、その下部にクランクケース２が一体に形成されたシリンダブロック１と、シリンダブロック１の下部に締結されたオイルパン３とを主要構成要素とする。シリンダブロック１は、クランクケース２の上部にそれぞれシリンダボア（図示しない）を有する前後シリンダバンクを所定の角度間隔をもってＶ型に配置したものであり、シリンダバンク４の上部にはいずれも図示しないシリンダヘッドおよびヘッドカバーが取り付けられる。

シリンダブロック１の上部には、前シリンダバンク４と、後シリンダバンク（図示しない）と、左壁部５および右壁部６とによって囲まれた凹部７が形成されている。凹部７の上部には、蓋８がガスケットを介してボルトにより締結され、ブローバイガス通路の一部をなすブリーザチャンバ９が画成されている。

クランクケース２の上部には下方に向けて複数のクランクジャーナル壁１１が突設されている。クランクジャーナル壁１１の下部にはベアリングビーム１２が締結されており、クランクジャーナル壁１１とベアリングビーム１２との間にベアリング１３を介してクランクシャフト１４が軸支されている。

オイルパン３は、アッパケース１５とロアケース１６とによって構成されている。アッパケース１５は、下向きに開口した箱形状を呈し、その上部においてクランクケース２の下部にボルトで締結されている。ロアケース１６は、上向きに開口した箱形状を呈し、その開口がアッパケース１５の開口に一致するようにアッパケース１５にボルトで固定されている。

クランクケース２の上部と、クランクジャーナル壁１１と、ベアリングビーム１２とアッパケース１５とによってクランク室１７が画成されている。アッパケース１５の上部にはクランク室１７とオイルパン３内部とを連通する貫通孔１８が形成されている。クランク室１７の下部に溜まったエンジンオイルは、貫通孔１８を通過してオイルパン３内に還流される。また、クランク室１７内のブローバイガスが、貫通孔１８を通過してオイルパン３内に流入する。図中の白抜きの矢印はブローバイガスの流れを示す。

アッパケース１５の上部には開口２１が形成されている一方、シリンダブロック１には、一端が開口２１に連通し、他端が凹部７の右壁部６に開口する通路２０が形成されている。オイルパン３内のブローバイガスは、通路２０を通過して、凹部７内（すなわち、ブリーザチャンバ９）に流入する。通路２０およびブリーザチャンバ９は、ブローバイガス通路の一部をなす。

ブリーザチャンバ９には、蓋８の下面に固定されたオイルセパレータ２５が設けられている。オイルセパレータ２５は、箱形状の本体２５ａと、本体２５ａの側部に形成されたブローバイガス導入孔２５ｂと、本体２５ａの上部に突設されたブローバイガス排出管２５ｃと、本体２５ａの下部に突設されたオイル排出管２５ｄと、本体２５ａの内部に設けられた複数のバッフルプレート２５ｅとを備えている。

ブローバイガス導入孔２５ｂを通過してオイルセパレータ２５の内部に流入したブローバイガスは、ブローバイガス排出管２５ｃに到達するまでにバッフルプレート２５ｅに衝突し、ブローバイガス中に含まれるエンジンオイルがバッフルプレート２５ｅに付着して、取り除かれる。バッフルプレート２５ｅに付着したエンジンオイルはオイルセパレータ２５の底部に捕集され、オイル排出管２５ｄを通してオイルセパレータ２５の外部に排出される。

ブローバイガス排出管２５ｃは、蓋８に形成された貫通孔８ａを通過してブリーザチャンバ９の外部に延びている。ブローバイガス排出管２５ｃの先端には吸気系に連通するブリーザホース（図示しない）が連結されている。ブリーザホースはブローバイ通路の一部をなす。

凹部７の底部には、一端がシリンダブロック１の側部に開口する第１オイル還流通路２６の他端が開口している。第１オイル還流通路２６の凹部７側の開口部にはオイル排出管２５ｄの先端部が嵌入している。第１オイル還流通路２６のシリンダブロック１の側部における開口部は、シリンダブロック１の側部より突設されたリブ２７によって囲まれている。リブ２７は、下方へと延びてシリンダブロック１の下端に到達している。リブ２７のアッパケース１５の上部に当接する部分には、壁部２７ａが設けられている。壁部２７ａには貫通孔２８が形成されている。リブ２７の突出端にはクランク室１７の左端を構成するクランクケースカバー（図示しない）がボルトにより締結され、リブ２７と、シリンダブロック１と、クランクケースカバーとによって、第２オイル還流通路２９が画成される。

アッパケース１５の上部には、一端が貫通孔２８に連通するとともに他端がオイルパン３の内部に開口する第３オイル還流通路３０が形成されている。第３オイル還流通路３０のオイルパン側の開口端には、管状のオイルドレンパイプ３１の一端が嵌入している。オイルドレンパイプ３１の他端は、ロアケース１６の底部１６ａへと延びて流出口３１ａを形成している。

図２は、実施形態に係るＶ型エンジンの要部を示す断面図である。流出口３１ａは、オイルパン３内において、中央部よりも左側に変位した位置に配置されている。オイルドレンパイプ３１の流出口３１ａの近傍には、下向きに開口するカップ状（半球状）のバッフル３２が設けられている（図４のａ−１およびａ−２を参照。ａ−１は斜視図であり、ａ−２は底面図である。）。オイルドレンパイプ３１とバッフル３２とは樹脂を素材とし、射出成形等によって一体成形されている。

バッフル３２は、その内部に流出口３１ａが配置されるように、オイルドレンパイプ３１の周囲を囲むように設けられている。バッフル３２の左側には下部から上部にかけて開口部３３が形成されている。開口部３３は、バッフル３２におけるオイルパン３の内壁と最も近接する部分（本実施形態ではバッフル３２の左側部分）に形成されている。

バッフル３２の開口端（下端）３２ａは、平滑に形成され、ロアケース１６の底部１６ａと全周で接触している。そのため、エンジンオイルはバッフル３２の下端とロアケース１６の底部１６ａとの間を通過できない。なお、バッフル３２の開口端３２ａに、可撓性を有するシーリング部材を設けてロアケース１６の底部１６ａとの密着性を高めてもよい。また、ロアケース１６の底部１６ａにバッフル３２の開口端３２ａと係合する凹部を設け、バッフル３２の開口端３２ａとロアケース１６の底部１６ａとをより確実に接合させてもよい。また、バッフル３２の開口端３２ａと、ロアケース１６の底部１６ａとを溶接やボルト締結等によって一体的に接合させてもよい。

図１に示すように、ブローバイガスより分離されたエンジンオイルは、図中の黒色矢印に示すように、オイルセパレータ２５のオイル排出管２５ｄから排出され、オイル還流通路を構成する第１オイル還流通路２６、第２オイル還流通路２９、第３オイル還流通路３０、オイルドレンパイプ３１を通過して、オイルパン３内に還流する。

オイルパン３の内部には、エンジンオイルが貯留されており、オイル供給通路の上流端を構成するオイルストレーナ４１がエンジンオイルに浸漬された状態で配置されている。オイルストレーナ４１は、下向きに開口する鍔付きの上カップ部材４１ａと、上向きに開口する鍔付きの下カップ部材４１ｂとを外殻として備えている。上カップ部材４１ａと下カップ部材４１ｂとは、網（図示しない）を介装した状態で、鍔部同士が結合されている。下カップ部材４１ｂの底部には、流入口（図示しない）が形成されている。

上カップ部材４１ａには、図示しないオイルポンプに接続するオイル供給管４４が連結されている。また、上カップ部材４１ａは、一端がアッパケース１５の上部に連結されたブラケット４５の他端に連結され、支持されている。上カップ部材４１ａには、一端がオイルドレンパイプ３１の流出口付近に連結されたブラケット４６の他端が連結されている。これにより、オイルドレンパイプ３１はオイルストレーナ４１に支持されている。各ブラケット４５，４６は、ビード加工によって、その剛性が高められている。

次に実施形態の作用について説明する。図２に示すように、エンジンＥを搭載した自動車が左旋回して０．８Ｇの加速度が加わった場合、エンジンオイルには慣性力が作用して右側に移動し、エンジンオイルの液面は二点鎖線Ａで示すようになる。仮に、バッフル３２が存在しないとすると、流出口３１ａはエンジンオイルの液面より上に位置することになる。しかし、エンジンオイルの一部は、バッフル３２によって流動が抑制され、バッフル３２内に滞留する。このときの、バッフル３２内のエンジンオイルの液面を二点鎖線Ｂで示す。バッフル３２を配置したことにより、自動車の左旋回時において、流出口３１ａは、バッフル３２内に滞留するエンジンオイルに浸漬された状態となる。そのため、オイルパン３内のブローバイガスが流出口３１ａを通過してオイルドレンパイプ３１に流入しなくなる。

なお、自動車が右旋回して０．８Ｇの加速度が加わった場合、エンジンオイルの液面は二点鎖線Ｃで示すようになるが、エンジンオイルはオイルパン３内において流出口３１ａが配置された左側に流動してくるため、バッフル３２がなくても流出口３１ａはエンジンオイルに浸漬された状態となる。そのため、バッフル３２の左側部に開口部３３を大きく形成することができる。開口部３３により、バッフル３２内の空気は外部に放出されるため、バッフル３２内はエンジンオイルによって満たされた状態となる。そして、開口部３３を大きくすることで、バッフル３２の重量が小さくなり、エンジン重量の低減が図れる。

自動車の急加速時および急減速時についても、上述した左旋回時と同様に、バッフル３２がエンジンオイルをその内部に滞留させ、流出口３１ａをエンジンオイルに浸漬した状態に保つことができる。

バッフル３２によって、流出口３１ａは常にエンジンオイルに浸漬された状態になるため、オイルパン３内において任意の位置に配置することが可能になる。そのため、レイアウトの自由度が増すとともに、オイルドレンパイプ３１を短くして重量の低減を図ることができる。

また、オイルストレーナ４１の流入口と、流出口３１ａとが近接して配置されたとしても、オイルポンプによるオイルストレーナ４１の流入口への吸入圧が、バッフル３２により流出口３１ａに加わり難くなるため、オイルドレンパイプ３１内に存在する空気がオイルストレーナ４１に噛み込まれる現象が抑制される。

バッフル３２はオイルドレンパイプ３１に固定されているため、エンジンオイルの移動や、慣性力等によってオイルドレンパイプ３１が変位しても、バッフル３２もオイルドレンパイプ３１に伴って移動し、流出口３１ａは常にエンジンオイルに浸漬された状態となる。

次に、上述した実施形態の変形例として、バッフル３２の形状のみを変化させた変形実施形態について説明する。バッフル以外の構成は上述した実施形態と同様であるため、説明を省略する。図３は、実施形態に係るバッフルを示す（１）斜視図および（２）底面図である。図３中において、（ａ−１）および（ａ−２）は上述した実施形態のバッフルを示す斜視図および底面図であり、（ｂ−１）および（ｂ−２）は第１変形実施形態のバッフルを示す斜視図および底面図であり、（ｃ−１）および（ｃ−２）は第２変形実施形態のバッフルを示す斜視図および底面図である。

図３の（ｂ−１）および（ｂ−２）に示すように、第１変形実施形態におけるバッフル５０は、下向きに開口するカップ状を呈し、オイルドレンパイプ３１を中心としてその全周にわたって設けられている。バッフル５０の開口端（下端）５０ａは平滑に形成され、ロアケース１６の底部１６ａと全周にわたって当接する。開口部５１は、バッフル５０の上部に設けられており、実施形態に係る開口部３３と比べて小さく形成されている。このように構成することによって、流出口３１ａのオイルパン３内での位置を考慮することなく、開口部５１の位置を決定することができる。流出口３１ａはバッフル５０によって、全周が囲まれているため、自動車の急加速時等においてもエンジンオイルに浸漬された状態となる。

図３の（ｃ−１）および（ｃ−２）に示すように、第２変形実施形態におけるバッフル６０は、第１変形実施形態のバッフル５０に加えて、そのバッフル５０の開口端５０ａが底壁５２によって閉塞されている。開口部５１は、第１変形実施形態と同様に上部に配置されている。このように構成することによって、バッフル６０の下端とロアケース１６の底部１６ａとの密着性を考慮する必要がなくなる。すなわち、バッフル６０とロアケース１６の底部１６ａとの密着性が低くても、バッフル６０内からエンジンオイルが流出することが防止されるため、流出口３１ａは、常にエンジンオイルに浸漬された状態となる。

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。オイルドレンパイプ３１およびバッフル３２は、金属材料からそれぞれ別体に形成し、溶接等によって互いに結合してもよい。また、実施形態等では、バッフルを半球のカップ状に形成したが、円筒形状や箱形状等に形成してもよい。開口部の位置、形状、大きさは、流出口のオイルパン内における位置やバッフルの形状等を考慮して適宜変更が可能である。

３：オイルパン、９：ブリーザチャンバ（ブローバイガス通路）、１５：アッパケース、１６：ロアケース、１７：クランク室、２０：通路（ブローバイガス通路）、２５：オイルセパレータ、２６：第１オイル還流通路（オイル還流通路）、２９：第２オイル還流通路（オイル還流通路）、３０：第３オイル還流通路（オイル還流通路）、３１：オイルドレンパイプ（オイル還流通路）、３１ａ：流出口、４１：オイルストレーナ（オイル供給通路）、３２，５０，６０：バッフル、３３，５１：開口部、Ｅ：エンジン（内燃機関）

Claims (3)

1. オイルパンに貯留されたエンジンオイルを内燃機関の各部に供給するとともに、ブローバイガスから分離したエンジンオイルをオイルパンに還流させる内燃機関の潤滑装置において、
   クランク室と吸気系とを連通させるブローバイガス通路と、
   前記ブローバイガス通路に介装され、ブローバイガスからエンジンオイルを分離するオイルセパレータと、
   前記オイルセパレータに一端が接続されるともに、その流出口が前記オイルパンの底部に近接して開口したオイル還流通路と、
   前記オイル還流通路の外部に設けられ、前記流出口を離間した状態で覆うバッフルと
   を備え、
   前記バッフルは、下向きに開口するカップ形状を呈し、その開口端が前記オイルパンの底部に当接するとともに、内部と外部とを連通させる開口部が少なくとも上部に形成され、
   前記流出口は、前記バッフルの内部に位置することを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
2. 前記開口部は、バッフルにおけるオイルパンの内壁と最も近接する部分に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
3. 前記バッフルは、前記オイル還流通路と一体成形されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の潤滑装置。

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