JP5397077B2 - エンジンのオイル戻し装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのオイル戻し装置に関するものである。

往復動型のエンジンにおいては、シリンダヘッド内に配設される動弁機構の潤滑等のために、シリンダブロック下面に取付けられたオイルパン内のオイルを、オイルポンプによってシリンダヘッド内に供給するようにしている（強制潤滑）。そして、動弁機構等に供給されたオイルは、シリンダヘッド底壁に形成されたオイル回収孔から、シリンダブロック内に形成されたオイル落とし通路を介して、再びオイルパンへと回収されるようになっている。

オイル落とし通路をオイルが落下する速度はかなり速いものとなるため、オイルがオイルパンに落下した際に周囲のエアを巻き込んで、オイルパン内のオイルに気泡（エア）を生じさせる原因となる。オイルパン内に貯溜されているオイルに含まれる気泡の割合が大きくなると、オイルポンプによるオイル供給量が低下することになって、多量のオイルを必要とする運転状態のときにオイル不足を招きかねないものとなる。

特許文献１には、シリンダブロック内のオイル落とし通路を、互いにシリンダ軸線方向と直交する方向にオフセットされた上側落とし通路と下側落とし通路とを含むように形成して、このオフセット位置でもって上側落とし通路と下側落とし通路とを連通させたものが開示されている。この特許文献１に記載のものでは、上側落とし通路から落下するオイルは、オフセット位置でもって速度低下された後に、下側落とし通路へと流れることになる。

特開平８−１３５４２３号公報

特許文献１に記載のように、シリンダブロック内に形成されるオイル落とし通路を、互いにオフセットされた上側落とし通路と下側落とし通路とを含むように形成しただけでは、最終的にオイルパンに落下するときのオイル落下速度を十分に低減することができず、さらなる対策が望まれるものである。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、シリンダブロック内に形成されたオイル落とし通路からオイルパンへ落下するオイルの速度をより十分に低下させることのできるようにしたエンジンのオイル戻し装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような第１の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
シリンダヘッド内に供給されたオイルをシリンダブロック内を上下方向に連通するオイル落とし通路を介してオイルパンに戻すようにしたエンジンのオイル戻し装置において、
前記シリンダブロック内における前記オイル落とし通路が、シリンダ軸線に対して直交する方向にオフセットして配置されると共に、該オフセットされた位置に設定された連通部でもった互い連通された上側落とし通路と下側落とし通路とを含むように構成され、
前記上側落とし通路と下側落とし通路との境界部位に、該上側落とし通路の底壁から上方へ伸びる堰部が形成されて、該上側落とし通路の底部に落下されたオイルが該堰部を乗り越えた後に前記連通部を通して前記下側落とし通路へと流れるようにされ、
エンジンが、シリンダ軸線を鉛直方向に対して所定角度傾斜するようにスラント状態に配設され、
記オイル落とし通路が、エンジンの下り傾斜側に位置され、
前記下側落とし通路が、前記上側落とし通路に対してシリンダ軸線側に位置するようにオフセットされている、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、上側落とし通路を落下するオイルは、一旦上側落とし通路の底部に衝突してその速度が大きく低下され、その後、堰部を乗り越えて下側落とし通路へと流れるので、この堰部を乗り越える段階では落下速度は大きく減衰される（落下速度はほぼ０にまで大きく低下される）ことになる。これにより、下側落とし通路からオイルパンへのオイル落下速度が十分に小さいものとなり、オイルパン内での気泡発生が十分に低減されることになる。

以上に加えて、オイルを、上側落とし通路と下側落とし通路との低い側の側面を極力伝わって落下するように流して、オイル落とし通路を落下する際の速度そのものを低下させる上で好ましいものとなる。また、堰部を乗り越えることなく直接上側落とし通路から下側落とし通路へとオイルが流れてしまう事態を極力防止して、堰部を利用したオイル落下速度の減衰効果をより十分に発揮させる上で好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記オイル落とし通路の全長の少なくとも半分よりも下側において、前記連通部が位置されている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、下側落とし通路の長さを極力短くして、下側落とし通路でのオイルの落下速度が大きくなってしまう事態を防止する上で好ましいものとなる。

シリンダブロックが、アッパブロックとロアブロックとの分割構成とされ、
前記上側落とし通路の下部と前記下側落とし通路とがそれぞれ前記ロアブロックに形成されている、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、ロアブロックのみを従来と相違させるだけでよいので、実施の容易化の上で好ましいものとなる。

前記上側落とし通路内に、有底筒状とされると共に底壁部から所定高さ位置の側面に開口部を有する堰部構成部材が挿入され、
前記堰部構成部材における前記開口部が前記連通部として構成されると共に、該堰部構成部材の側面のうち該開口部の下方部分が前記堰部として構成される、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、堰部構成部材を利用して、堰部を含む上側落とし通路と下側落とし通路との境界部位の構成を簡単に得ることができる。

本発明によれば、オイル落とし通路からオイルパンへ落下されるオイルの落下速度を十分に低減して、オイルパン内のオイル中に含まれる気泡を十分に低減することができる。

本発明が適用されたエンジンの一例を示す側面図。 図１のＸ２−Ｘ２線相当断面図。 シリンダヘッドを上方から見た要部平面図。 シリンダブロックを上方から見た要部平面図。 図２の要部拡大断面図。 図５に対応した断面図で、図１のＡ線およびＤ線部分での断面図。 シリンダブロックを下方から見た図。 図７のＸ８−Ｘ８線相当のバッフルプレートの断面図。 図７の矢印Ｇ方向から見たバッフルプレートの側面図。 本発明の第２の実施形態を示すもので、図５に対応した要部断面図。

図１は、往復動型の直列４気筒エンジンを示す。エンジンは、シリンダブロック１と、シリンダブロック１の上面に固定されたシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上面に固定されたヘッドカバー３と、シリンダブロック１の下面に固定されたオイルパン４と、エンジンの前方を覆うフロントカバー５とを有する。そして、シリンダブロック１は、上方に位置するアッパブロック１Ａとロアブロック１Ｂとの分割構成とされている。

オイルパン４内にはオイルポンプ６が配設されて、このオイルポンプ６によってくみ上げられたオイルが、シリンダブロック１およびシリンダヘッド２の壁面内に形成されたオイル供給通路を介して、シリンダヘッド２内の動弁機構に供給される。シリンダヘッド２内の動弁機構に供給されたオイルは、その後、シリンダヘッド２の底部に形成された複数のオイル回収孔１０Ａ〜１０Ｄ（図２、図３参照）へと流れて、後述するように、シリンダブロック１内のオイル落とし通路を介して、再びオイルパン４内へと落下、回収される。

図２において、エンジンのシリンダ軸線が符合Ｓで示され、鉛直方向線が符合Ｇで示される。エンジンは、シリンダ軸線Ｓが、鉛直方向線Ｇに対して所定角度θ（例えば２０度〜３０度）傾斜されたスラスト状態でもって配設される。より具体的には、エンジンは、自動車のエンジンルーム内に横置きの姿勢で搭載されて、図中左方が自動車の前方方向であり、この前方方向にエンジンの吸気系が構成され、後方向にエンジンの排気系が構成される。つまり、エンジンの排気系側が、吸気系側よりも低くなるような傾斜設定とされている。

シリンダヘッド２に形成されたオイル回収孔１０Ａ〜１０Ｄは、シリンダヘッド２底壁部のうち、排気系に近い側（つまり低い位置となる側）において、気筒配列方向に間隔をあけて形成されている。このオイル回収孔１０Ａ〜１０Ｄのうち、１０Ｃのみが、互いに近接した２つの孔によって構成されている。そして、２つの孔からなるオイル回収孔１０Ｃは、シリンダヘッド下面にまで２つの孔形式のままとされている。

各オイル回収孔１０Ａ〜１０Ｄは、それぞれシリンダブロック１内に形成されたオイル落とし通路に連通されており、その具体的構造について、オイル回収孔１０Ｃ用のオイル落とし通路に着目して、図２〜図５を参照しつつ説明する。まず、図４に示すように、シリンダブロック１（アッパブロック１Ａ）の上面には、オイル回収孔１０Ｃに連通するオイル落とし通路２０が形成されている。このオイル落とし通路２０は、上下方向に伸びる１本とされているが、オイル落とし通路２０の上面開口部周縁部は、やや大きい面積の受け入れ凹部２０ａとされている。これにより、２つの孔形式とされたオイル回収孔１０Ｃは、受け入れ凹部２０ａで集合されて、１本のオイル落とし通路２０へと流れることになる。

シリンダブロック１内のオイル落とし通路２０の下端は、オイルパン４内に臨むように開口されている（図２参照）。オイル落とし通路２０のうち、アッパブロック１Ａ内の部分は、シリンダ軸線Ｓ方向にほぼまっすぐ伸びる上側落とし通路２０Ａ（の上側部分）として形成されている。

オイル落とし通路２０は、ロアブロック１Ｂ部分では、互いにオフセットされた位置関係とされた上側落とし通路２０Ｂ（の下側部分）と下側落とし通路２０Ｃとを含むように構成されている。すなわち、上側落とし通路２０Ｂは、アッパブロック１Ａ内に形成された上側落とし通路２０Ａにまっすぐ連なっていて（図２参照）、互いに共同して上側落とし通路を構成する。これに対して、下側落とし通路２０Ｂは、上側落とし通路２０Ｂに対して、シリンダ軸線Ｓと直交する方向にオフセットするように形成されている。具体的には、シリンダ軸線Ｓと遠い側（低い側）に上側落とし通路２０Ｂが位置され、シリンダ軸線Ｓに近い側（高い側）に下側落とし通路２０Ｃが位置される。

図５に詳細に示すように、ロアブロック１Ｂ内において、上側落とし通路２０Ｂと下側落とし通路２０Ｃとは、オフセットされた位置において、連通部２１でもって互いに連通されている。また、上側落とし通路２０の底壁部からは、連通部２１へ向けて伸びる堰部２２が形成されている。この堰部２２の上縁部は、連通部２１の下縁部を構成するものとなっている。換言すれば、上側落とし通路２０Ｂは、堰部２２よりも低い部分が、ある程度の容積を有する貯溜部２３とされ、この貯溜部２３の直上方は、ほぼ上側落とし通路２０Ｂのほぼ全面積部分が臨むようになっている。なお、図５に示すようなオイル落とし通路構成を得るには、例えばロアブロック１Ｂを鋳造する際に合わせて堰部２２や貯溜部２３を形成するようにしてもよく、あるいはロアブロック１Ｂの鋳造後に、上方から上側落とし通路２０Ｂをドリル加工する一方、下方から下側落とし通路２０Ｃをドリル加工することにより行うことができる。

上側落とし通路２０Ｂ中を落下するオイルは、一旦その底壁部（貯溜部２３の底壁部）に衝突し、貯溜部２３の液面の上昇に応じて、堰部２２を乗り越えた後、連通部２１よりて下側落とし通路２０Ｃへと流れることになる。堰部２２を乗り越えるときにオイルの落下速度は著しく減衰されているため、下側落とし通路２０Ｃを出る直後のオイル落下速度は大きく低下された状態とされる（オイルパン４内での気泡発生低減）。

シリンダ軸線Ｓをエンジンの鉛直方向線Ｇに対して傾斜設定されていることにより、オイル落とし通路２０を落下しようとするオイルの多くは、シリンダ軸線Ｓとは遠い側の壁面を伝わるように落下されることになり、壁面に接触しないで落下する場合に比して、オイル落下速度をさらに低減させることができる。勿論、上記傾斜設定によって、上側落とし通路２０Ｂから貯溜部２３を経ることなく直接的に連通部２１を通して下側落とし通路２０Ｃへとオイルが流れてしまう事態を抑制する上でも好ましいものとなる。

オイル回収孔１０Ｂに対応したシリンダブロック１内のオイル落とし通路も、オイル回収孔１０Ｃに対応した前述のオイル落とし通路２０と同様に構成されている（オフセットされた上側落とし通路と下側落とし通路を有すると共に、連通部２１，堰部２２，貯溜部２３を有するものとなっている）。これに対して、オイル回収孔１０Ａ、１０Ｄに対応したシリンダブロック１内のオイル落とし通路は３０、図６に示すように、上側落とし通路３０Ａ（上側落とし通路２０Ｂに対応）と下側落とし通路３０Ｃ（下側落とし通路２０Ｃに対応）とを含むように構成されている。ただし、上側落とし通路３０Ｂと下側落とし通路３０Ｃとは、シリンダ軸線Ｓと直交する方向にオフセットされていると共に連通部２１を有するが、堰部２２や貯溜部２３は有しないように設定されている。つまり、合計４つのオイル回収孔１０Ａ〜１０Ｄに対応するシリンダブロック１内のオイル落とし通路のうち、中央の２つのオイル落とし通路は図５に示すように堰部２２と貯溜部２３とを有するが、各端部の２つのオイル落とし通路は堰部２２および貯溜部２３を有しないものとして設定されている。

なお、オイル回収孔１０Ａ、１０Ｄに対応したシリンダブロック１内のオイル落とし通路３０についても、オイル落とし通路２０の場合と同様に、堰部２２や貯溜部２３を有する構成とすることもできる。堰部２２，貯溜部２３を有するオイル落とし通路の数は、オイルパン４内での気泡発生状態を考慮して、適宜決定すればよい。

オイルパン４内には、バッフルプレート４０が配設されている。このバッフルプレート４０は、気筒配列方向の中間部位に対応して、図示しないクランク軸の回転軌跡に沿うように下方に湾曲する面を有する形状とされている。バッフルプレート４０は、ロアブロック１Ｂの下面に固定されて、オイル落とし通路２０に対して下方から臨んでいる。これにより、オイル落とし通路２０から落下されるオイルは、一旦バッフルプレート４０に受け止められた後、オイルパン４内に回収されることになる。バッフルプレート４０上に落下されたオイルを、極力オイルパン４の外周縁部へと導くため、例えば図８，図９に示すように、各オイル落とし通路２０，２０が臨む位置を部分的に低い凹部４１として形成して、この凹部４１の側面のうちバッフルプレート４０の外周縁部方向の側面を低くあるいは開放（側面なし）させることにより、図８，図９中矢印で示すように、凹部４１に落下したオイルが、バッフルプレート４０の外周縁部からのみ落下するようにして、不用意にバッフルプレート４０の湾曲した中央側へ溜まらないようにするのが好ましい。

図１０は、本発明の第２の実施形態を示すものである。本実施形態では、上側落とし通路２０Ｂ内に、ロアブロック１Ｂとは別部材となる堰部構成部材５０を挿入することによって、堰部２２および貯溜部２３を形成するようにしてある。すなわち、堰部構成部材５０は、例えば合成樹脂によって有底筒状に形成されて、その底壁から所定高さ位置の側面に開口部５１を形成してある。この開口部５１の高さ位置は、連通部２１の高さ位置とされて、開口部５１が実質的に連通部２１を構成することになる（開口部５１が連通部２１に連通）。そして、堰部構成部材５０のうち開口部５１の下方にある側壁部が、堰部２２とされる。本実施形態によれば、堰部構成部材を、上側落とし通路２０Ｂの上方から挿入するだけで、堰部２２や貯溜部２３を構成することができる。なお、堰部構成部５０を上側落とし通路２０Ｂの底壁に当接する深さまで挿入した状態が、組付完了状態となるようにするのが、組付作業の容易化の上で好ましいものとなる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。シリンダブロック１は、アッパブロック１Ａとロアブロック１Ｂとの分割構成とすることなく、上下方向において一体成形された構成であってもよい。上側落とし通路２０Ａ、２０Ｂと下側落とし通路２０Ｃとのオフセット位置（連通部２１の位置）は、極力低い位置とするのが好ましが、シリンダブロック１の高さ（オイル落とし通路２０の全長）の少なくとも半分以下の低い位置に設定するのが好ましい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、例えば自動車用のエンジンに適用することができる。

１：シリンダブロック
１Ａ：アッパブロック
１Ｂ：ロアブロック
２：シリンダヘッド
４：オイルパン
６：オイルポンプ
１０Ａ〜１０Ｄ：オイル回収孔
２０：オイル落とし通路
２０Ｂ：上側落とし通路
２０Ｃ：下側落とし通路
２１：連通部
２２：堰部
２３：貯溜部
５０：堰部構成部材
Ｓ：シリンダ軸線
Ｇ：鉛直方向線
θ：傾斜角度

Claims (4)

1. シリンダヘッド内に供給されたオイルをシリンダブロック内を上下方向に連通するオイル落とし通路を介してオイルパンに戻すようにしたエンジンのオイル戻し装置において、
   前記シリンダブロック内における前記オイル落とし通路が、シリンダ軸線に対して直交する方向にオフセットして配置されると共に、該オフセットされた位置に設定された連通部でもった互い連通された上側落とし通路と下側落とし通路とを含むように構成され、
   前記上側落とし通路と下側落とし通路との境界部位に、該上側落とし通路の底壁から上方へ伸びる堰部が形成されて、該上側落とし通路の底部に落下されたオイルが該堰部を乗り越えた後に前記連通部を通して前記下側落とし通路へと流れるようにされ、
   エンジンが、シリンダ軸線を鉛直方向に対して所定角度傾斜するようにスラント状態に配設され、
   記オイル落とし通路が、エンジンの下り傾斜側に位置され、
   前記下側落とし通路が、前記上側落とし通路に対してシリンダ軸線側に位置するようにオフセットされている、
   ことを特徴とするエンジンのオイル戻し装置。
2. 請求項１において、
   前記オイル落とし通路の全長の少なくとも半分よりも下側において、前記連通部が位置されている、ことを特徴とするエンジンのオイル戻し装置。
3. 請求項２において、
   シリンダブロックが、アッパブロックとロアブロックとの分割構成とされ、
   前記上側落とし通路の下部と前記下側落とし通路とがそれぞれ前記ロアブロックに形成されている、
   ことを特徴とするエンジンのオイル戻し装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   前記上側落とし通路内に、有底筒状とされると共に底壁部から所定高さ位置の側面に開口部を有する堰部構成部材が挿入され、
   前記堰部構成部材における前記開口部が前記連通部として構成されると共に、該堰部構成部材の側面のうち該開口部の下方部分が前記堰部として構成される、
   ことを特徴とするエンジンのオイル戻し装置。
   

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