JPS603931Y2 - 内燃機関の潤滑系回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は自動車エンジン等の内燃機関の潤滑系統に係
り、特に各潤滑部に供給されるエンジンオイルの油温を
調節した内燃機関の潤滑系回路に関する。

一般に自動車等の内燃機関においては、暖機過程時のエ
ンジンオイルの油温上昇がきわめて遅いため、エンジン
オイルの粘性が大きく、粘度による油路損失が大きい。

このため、エンジンシリンダなどの各潤滑部にエンジン
オイルが充分に供給されず、潤滑機能を損ねる恐れがあ
った。

また、暖機過程の低温時にはエンジンオイルの粘度が高
く、摩擦損失が大きいため、暖機過程の排気エミッショ
ン、燃費、運転性が低下する原因となっていた。

このことから、各潤滑部の摩擦損失の低減を目的として
、エンジンオイルを加熱する加熱手段を設けて、この加
熱手段によりエンジンオイルの油温を制御したものがあ
る。

しかしながら、暖機運転後でエンジンオイルの温度を加
熱制御することは困難であり、この加熱制御法を利用し
た加熱制御手段は複雑かつ高価なものとなっていた。

また、一般に、リリーフ系統（油路）内に流れるエンジ
ンオイルは、暖機過程時には、低温高粘度のためオイル
ポンプの吐出圧が高く油量が多い。

しかし、このリリーフ油（エンジンオイル）に対する考
慮は払われていなかった。

この考案は上述した点を考慮し、リリーフ油路内を流れ
るリリーフ油を積極的に活用して、各潤滑部に供給され
るエンジンオイルの温度を調節し、簡単かつ安価な装置
で燃費、排気エミッション、運転性の向上を確実に図る
ことができるようにした内燃機関の潤滑系回路を提供す
ることを目的とする。

この目的を遠戚するため、この考案においては、オイル
ポンプをバイパスするようにリリーフ油路を設ける一方
、このリリーフ油路を途中からエンジンオイル加熱部を
有する第１分岐油路と第２分岐油路とに分岐させ、その
分岐部に油路切換弁を設け、この油路切換弁にリリーフ
弁を組み込んだものである。

以下、この考案に係る内燃機関の潤滑系回路の１実施例
を添付図面を参照して説明する。

第１図はこの考案の内燃機関の潤滑系統を示す図であり
、図中符号１０はエンジンオイル１１を貯溜したオイル
パンを示す。

オイルパン１０内に貯溜されたエンジンオイル１１はオ
イルポンプ１２のポンプ作用により、オイルスクリーン
１３からオイルストレーナ１４を経て汲み上げられてオ
イルフィルタ１５に至り、ここで濾過され、異物が除去
される。

濾過されたエンジンオイルはオイルギヤラリ１６を経て
メインオイルギヤラリ１７からエンジンシリンダ等の各
潤滑部１８に供給され、各潤滑部１８を潤滑している。

潤滑後のエンジンオイル１１は戻り油路１９を介してオ
イルパン１０に還流され、エンジンオイルの閉じた潤滑
系回路を形成している。

一方、前記オイルポンプ１２の下流側からリリーフ油路
２０が分岐されている。

このリリーフ油路２０は途中から第１分岐油路２１と第
２分岐油路２２とに分岐されており、その分岐部にリリ
ーフ弁２４を組み込んだ油路切換弁２５が設置されてい
る。

この油路切換弁２５によりエンジンオイルの流路が選択
的に切換えられる一方、第１分岐油路２１には排気熱、
電気ヒータ、温水等の加熱源を利用したエンジンオイル
加熱部２６が設けられており、この加熱部２６により第
１分岐油路２１内を流れるエンジンオイル（リリーフ油
）は加熱され、温度上昇する。

なお、符号２８はオイルフィルタ１５をバイパスする油
路２９に設けられたバイパス弁である。

前記油路切換弁２５は、サーモスタットを利用ししたも
のであり、第２図に示す構造を有する。

この油路切換弁２５は密閉構造の弁ケーシング３０を有
し、この弁ケーシング３０内に、内部空間３２．３３を
２分する仕切板３１が設けられている。

この仕切板３１は第２図において水平方向に装架され、
中央部に弁座を有し、この弁座を開閉可能に覆うように
リリーフ弁２４が設けられている。

リリーフ弁２４はテーパ状あるいはスカート状弁体３５
を有し、この弁体３５はリリーフスプリング３６により
弁座側に押圧されている。

上記弁体３６は、弾性材料で形成された伸縮可能なシー
ル材３７を介してサーモエレメント３８に接続される。

サーモエレメント３８にはばね受け３９が固定され、前
記リリーフスプリング３６はばね受け３９と弁体３５と
の間に介装される。

前記サーモエレメント３８はワックス等が充填される一
方、その下部は支持体４０でスライド自在にサポートさ
れる。

サーモエレメント３８から上方にニードルシャフト４２
が突出しており、このニードルシャフト４２は取付リブ
４３に支持されている。

取付リブ４３および支持体４０は仕切板３１に固定され
る。

また、サーモエレメント３８の下方にはサーモスタット
弁４５が取付けられている。

このサーモスタット弁４５は中空筒状をなし、弁ケーシ
ング３０の下部に設けられたサブケーシング４６内を摺
動自在に保持されている。

サブケーシング４６には異なる位置レベルに第１および
第２分岐油路２１．２２のポートがそれぞれ開口してお
り、上記サーモスタット弁４５のスライドにより両分岐
油路２１，２２のポートは選択的に開閉されるようにな
っている。

しかして、暖機過程時等のエンジンオイル１１の低温時
には１、オイルポンプ１２からの吐出圧が大きいため、
第３図に示すように、この吐出圧がリリーフ弁２４の弁
体３５に作用し、この弁体３５をリリーフスプリング３
７のばね力に抗して押下げ、リリーフ弁２４を開放させ
る。

この弁開放によりリリーフ油（エンジンオイル）は弁ケ
ーシング３０の室３３内に入る。

一方、サーモスタット弁４５は、リリーフ油が低温であ
るため、上方位置に保たれ、第２分岐油路２２のポート
を閉塞し、第１分岐油路２１のポートを開口させる。

これにより、弁ケーシング３０の室３３内に供給された
リリーフ油１１はサブケーシング４６から第１分岐油路
２１内で案内され、途中でエンジンオイル加熱部２６で
加熱される。

この加熱により温度上昇したリリーフ油は第１分岐油路
２１を通り、オイルポンプ１２の上流側にリリーフされ
、ここでオイルパン１０からのエンジンオイル１１と合
流し、このエンジンオイル１１の油温を上昇させる。

したがって、エンジンオイルの粘性が小さくなり、大き
な油路損失が防止され、充分な量のエンジンオイルが各
潤滑機器等の潤滑部１８に供給され、潤滑される。

一方、暖機終了後等のように油温か上昇すると、弁ケー
シング３０内に供給されるリリーフ油の油温によりサー
モエレメント３８内のワックスが大きく熱膨張し、サー
モエレメント３８をサーモスプリング４４のばね力に抗
して下動させる。

この下動によりサーモスタット弁４５は第１分岐油路２
１のポートを閉じ、第２分岐油路２２のポートを開口さ
せる。

これにより、弁ケーシング３０内に案内されたリリーフ
油は第２分岐油路２２に案内されて、オイルポンプ１２
の上流側にリリーフされる。

その際、第２分岐油路２２にはエンジンオイル加熱部が
設けられていないため、リリーフ油が異常高温となるの
を未然にかつ確実に防止できる。

第４図はＩＪ ＩＪ−フ弁を内蔵した油路切換弁の第１
変形例を示しものである。

この油路切換弁２５Ａはサイドバイパス型サーモスタッ
トを利用したものであり、弁ケーシング３０Ａの側壁の
異なる位置レベルに第１および第２分岐油路２１，２２
のポートがそれぞれ開口しており、この両ポートをサー
モスタット弁４５Ａの筒状弁体が開閉可能に覆うように
なっている。

このサーモスタット弁４５Ａは中央部に環状凹部が形威
される。

この環状凹部は、リリーフ弁２４Ａの弁体３５Ａを構威
し、仕切板３１Ａの中空筒状弁座５０に外嵌されている
。

リリーフ弁２４Ａの環状凹部は周辺にリリーフ油を流通
させる開口を有する一方、仕切板３１Ａの中空筒状部は
開口を介してエンジンオイルの流入ポートに連通してい
る。

前記環状凹部（リリーフ弁）２４Ａにはサーモエレメン
ト３８Ａが取付けられており、このサーモエレメント３
８Ａの下部は支持体４０Ａでサポートされ、その上部に
設けられたニードルシャフト４２Ａは取付リブ４３Ａに
支持されている。

この取付リブ４３Ａは仕切板３１Ａに一体形成されてい
る。

また、上記支持体４０Ａは弁ケーシング３０Ａに固定さ
れる。

この支持体４０Ａと環状凹部との間にスプリング４４Ａ
が介装され、このスプリング４４Ａのばね力により、リ
リーフ弁２４Ａは弁座５０に嵌合せしめられるように押
圧され、リリーフ弁２４Ａは閉塞される。

そして、暖機過程等の低温時には、オイルポンプ１２の
吐出圧が大きく、大きな吐出圧のエンジンオイル１１が
多量にリリーフ油路２０内に流入され、その吐出圧力に
よりスプリング４４Ａのばね力に抗してリリーフ弁２４
Ａの弁体３５Ａを押圧し、第４図の右側に示すように下
動させる。

これにより、リリーフ弁２４Ａは開放され、エンジンオ
イル（リリーフ油）は弁ケーシング３０Ａの室３３Ａ内
に流入される。

このとき、弁ケーシング３０Ａの室３３Ａに流入される
エンジンオイル１１の油温が低いため、サーモエレメン
ト３８Ａのワックスの熱膨張は小さい。

したがって、サーモスタット弁４５Ａは第２分岐油路２
２のポートを閉塞させ、第１分岐油路２１のポートを開
口させる。

このため、弁ケーシング３０Ａの室３３Ａ内に流入した
エンジンオイルは第１分岐油路２１内に案内され、途中
のエンジンオイル加熱部２６で加熱される。

一方、暖機過程終了後のように、エンジンオイルの油温
が充分に上昇すると、リリーフ油路２０を通り、弁ケー
シング３０Ａ内に案内されるエンジンオイルにより、サ
ーモエレメント３８Ａは大きな熱膨張を受け、スプリン
グ４４Ａのばね力に抗してサーモスタット弁４５Ａを下
動させる。

したがって、第１分岐油路２１は、次第に閉じられ、第
２分岐油路２２が開口させられる。

このため、油路が切換わり、弁ケーシング３０Ａ内に流
入したエンジンオイル１１は第２分岐油路２２内に案内
されて、リリーフされる。

第５図は油路切換弁２５Ｂの第２変形例を示すものであ
る。

この第２変形例に示された油路切換弁２５Ｂは第１分岐
油路２１のポートを弁ケーシング３０Ｂの底部に形威し
、このポート内にサーモエレメント３８Ｂが出し入れ自
在となっており、それ以外の構成は第１変形例に示され
た油路切換弁２５Ａと同じ構造を有するので説明を省略
する。

また、第６図および第７図はリリーフ弁を内蔵した油路
切換弁２５Ｃの第３変形例例を示したものである。

第３変形例に示された油路切換弁２５Ｃは第１実施例に
示した油路切換弁２５とＩＪ ＩＪ−フ弁部分の構成を
異にするだけである。

したがって、同一部分には同一符号を付し、説明を省略
する。

すなわち、この油路切換弁２５Ｃはニードルシャフト４
２Ｃを取付リブ４３Ｃの係合凹部にスライド自在にサポ
ートさせるとともに、リリーフスプリングを省略し、サ
ーモスプリング４４Ｃの一端をリリーフ弁２４Ｃの弁体
３５Ｃが受けるようにしたものである。

この油路切換弁２５Ｃも暖機過程等の低温時にはリリー
フ油路２０内に分岐されたエンジンオイルを第１分岐油
路２１内に案内して途中のエンジンオイル加熱部２６で
加熱する一方、暖機過程終了後にはエンジンオイルを第
２分岐油路２２内に案内したものである。

さらに、第６図、第７図に示すようにサーモエレメント
３８とサーモスタット弁４５とを一体構造とする代りに
、第８図に示す第４変形例のように、サーモスタット弁
４５Ｄをサーモエレメント３８Ｄから独立配置し、かつ
スプリング５３によリサーモエレメント３８Ｄ側にばね
作用させるようにしてもよい。

以上に述べたようにこの考案に係る内燃機関の潤滑系回
路においてはオイルポンプをバイパスするようにリリー
フ油路を設け、このリリーフ油路を途中からエンジンオ
イル加熱部を有する第１分岐油路と第２分岐油路とに分
岐させ、その分岐部にリリーフ弁を組み込んだ油路切換
弁を設けたから、油路切換弁とリリーフ弁とを個別に設
置する必要がない。

また、油路切換弁の切換えにより、エンジンオイルを第
１分岐油路および第２分岐油路内を選択的にリリーフさ
せることができる。

したがって、暖機過程等の低温時にはエンジンオイルを
第１分岐油路内に案内して積極的に加熱して温度上昇さ
せ、オイルパンからのエンジンオイルと合流させるよう
にしたから、各潤滑部に供給されるエンジンオイルの油
温を上昇させてその摩擦損失を低下させ、充分な量のエ
ンジンオイルを供給できる。

したがって、潤滑部を円滑かつスムーズに潤滑すること
ができる。

また、暖機終了後には、リリーフ油路内に案内されるエ
ンジンオイルを第２分岐油路内に流すようにすれば、エ
ンジンオイルの不要な加熱が防止され、エンジンオイル
の異常温度上昇を防ぎ得、オイル劣化による焼付きを防
止でき、潤滑系統の信頼性・耐久性を向上させることが
できる。

このように、リリーフ油路を積極的に活用するだけで複
雑かつ高価な加熱制御手段を用いなくても、燃費や排気
エミッション、運転性を向上させることができる等の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る内燃機関の潤滑系回路の１実施
例を示す系統図、第２図および第３図は上記潤滑系回路
のＩＪ ＩＪ−フ油路に組み込まれたリリーフ弁内蔵タ
イプの油路切換弁の１例を示す断面図、第４図は油路切
換弁の第１変形例を示す断面図、第５図は油路切換弁の
第２変形例を示す図、第６図および第７図は油路切換弁
の第３変形例を示す断面図、第８図は油路切換弁の第４
変形例を示す断面図である。 符号の説明、１０・・・・・・オイルパン、１１・・・
・・・エンジンオイル、１２・・・・・・オイルポンプ
、１８・・・・・・潤滑部、２０・・・・・・ＩＪ Ｉ
Ｊ−フ油路、２１・・・・・・第１分岐油路、２２・・
・・・・第２分岐油路、２４，２４Ａ。 ２４Ｃ・・・・・・リリーフ弁、２５，２５Ａ、２５Ｂ
。 ２５Ｃ，２５Ｄ・・・・・・油路切換弁、２６・・・・
・・エンジンオイル加熱部、３０．３０Ａ、３０Ｂ・・
・・・・弁ケーシング、３８．３８Ａ、３８Ｂ・・・・
・・サーモエレメント、４５，４５Δ、４５Ｄ・・・・
・・サーモスタット弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. オイルパン内のエンジンオイルをオイルポンプのポンプ
   作用で各潤滑部に供給するようにした内燃機関の潤滑系
   回路において、前記オイルポンプをバイパスするように
   リリーフ油路を設ける一方、このリリーフ油路を途中か
   らエンジンオイル加熱部を有する第１分岐油路と第２分
   岐油路とに分岐され、その分岐部に油路切換弁を設け、
   この油路切換弁にリリーフ弁を組み込んだことを特徴と
   する内燃機関の潤滑系回路。