JP6062309B2 - Oil circulation device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のオイル循環装置に関する。 The present invention relates to an oil circulation device for an internal combustion engine.
内燃機関において、内燃機関本体の下端部にオイルを貯留するオイルパンを設け、オイルパン内のオイルをオイルポンプによって内燃機関の各摺動部(クランクシャフト、カムシャフト、ピストン)に輸送するオイル循環装置が広く用いられている。 In an internal combustion engine, an oil pan for storing oil is provided at the lower end of the internal combustion engine body, and oil circulation in which oil in the oil pan is transported to each sliding portion (crankshaft, camshaft, piston) of the internal combustion engine by an oil pump The device is widely used.
このようなオイル循環装置では、車両の加減速時の慣性力や、旋回時の遠心力、路面の傾斜によってオイルパン内のオイルに偏りが生じるため、オイルポンプの吸入口を常にオイル内に配置するための工夫を要する。例えば特許文献1に係るオイル循環装置では、オイルパン内に中空体を設け、遠心力等によってオイルが偏る際に、中空体をオイル内に没入(突入)させて油面を上昇させ、吸入口をオイル内に留めるようにしている。また、特許文献1に係るオイル循環装置では、中空体の没入による油面上昇量を一定にするため、中空体の上部に流入口を設けている。この構成によれば、油面が上昇して流入口の高さに達する場合には、オイルが流入口から中空体の内部に流入するため、油面が流入口よりも上昇することがない。そして、油面が水平に復帰したときに、中空体に設けられた開口を介して中空体内のオイルがオイルパン内に戻る。
In such an oil circulation device, the oil in the oil pan is biased by the inertial force during acceleration / deceleration of the vehicle, the centrifugal force during turning, and the slope of the road surface. Therefore, the oil pump suction port is always placed in the oil. It needs some ingenuity to do. For example, in an oil circulation device according to
また、オイル循環装置では、内燃機関の暖機、すなわち輸送されるオイルの温度上昇を迅速に達成することが望まれている。暖機を迅速に達成するために、オイルパン内に皿状のオイルパンセパレータを配置し、オイルパンセパレータの内側を内側貯留室とすると共に、オイルパンの内側かつオイルパンセパレータの外側を外側貯留室とし、オイルポンプの吸入口とオイルの戻り口とを内側貯留室に配置したものがある(例えば、特許文献2)。特許文献2に係るオイル循環装置では、内燃機関の停止時には内側貯留室と外側貯留室とは連通しており、内燃機関が始動してオイルの輸送が開始されると、内側貯留室及び外側貯留室の油面が低下して内側貯留室と外側貯留室とが分断される。これにより、内側貯留室内に貯留された一部のオイルのみが循環され、外側貯留室に貯留された低温のオイルが循環されないようになるため、暖機が迅速に行われる。
In addition, in the oil circulation device, it is desired to quickly warm up the internal combustion engine, that is, quickly increase the temperature of the transported oil. In order to quickly warm up, a dish-shaped oil pan separator is placed in the oil pan, the inside of the oil pan separator is used as an inner storage chamber, and the inside of the oil pan and the outside of the oil pan separator are stored outside. There is a chamber in which an oil pump suction port and an oil return port are arranged in an inner storage chamber (for example, Patent Document 2). In the oil circulation device according to
特許文献1に係るオイル循環装置は、内燃機関の始動時において、オイルパン内における一部のオイルを循環に関与しないように隔離することが困難であるため、暖機を迅速に行うことが難しい。特に、中空体の開口が吸入口付近に配置されているため、吸入口からの吸込圧力によって中空体内のオイルがオイルパン内に流出する虞がある。そのため、中空体内にオイルを留めることが難しい。特許文献2には、車両の旋回時や加減速時においてオイルがオイルパン内で偏る場合に、吸入口の大気露出を防止する構成については言及がない。また、特許文献2に係るオイル循環装置は、内燃機関の運転時に内側貯留室と外側貯留室とが分断され、内側貯留室内のオイルのみが循環されるため、内燃機関の停止頻度が少なく、連続運転が継続されるような態様で使用される場合にはオイルの劣化が促進される虞がある。このように、吸入口を常にオイル内に維持する構成と、早期暖機を可能にする構成とを両立させることは困難である。
The oil circulation device according to
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであって、内燃機関のオイル循環装置において、吸入口を常にオイル内に維持すると共に、暖機を迅速にすることを課題とする。 The present invention has been made in view of the above background, and it is an object of the present invention to maintain a suction port in oil at all times and to quickly warm up an oil circulation device for an internal combustion engine.
上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関本体(2)の下部に設けられ、内部にオイルを貯留するオイルパン(3)と、吸入口(24)が前記オイルパンの内側に配置されたオイル吸入装置(21)と、内室(35)及び前記内室と外部とを連通する通気孔(36)を有し、前記吸入口に対して前記オイルパン内の一側方に配置された中空体(30)と、一端が前記内室に連通する一方、他端が前記一側方と相反する他側方へ前記オイルパンの側縁近傍まで延び、前記吸入口から離れた位置に開口端(47)を形成する連通路(46)を備えた通路部材(45)とを有し、前記オイルパン内の前記オイルの油面が水平状態にあるときに、前記吸入口及び前記開口端が前記オイル内に位置し、前記オイルが前記一側方に偏ったときに前記開口端が前記油面よりも上方に位置し、かつ前記中空体の前記オイル内への没入量が増大することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an oil pan (3) that is provided in a lower portion of an internal combustion engine body (2) and stores oil therein, and an intake port (24) disposed inside the oil pan. An oil suction device (21), an inner chamber (35), and a vent hole (36) communicating the inner chamber with the outside, and disposed on one side of the oil pan with respect to the suction port A position where one end communicates with the inner chamber and the other end extends to the vicinity of the side edge of the oil pan to the other side opposite to the one side and is separated from the suction port And a passage member (45) having a communication passage (46) that forms an open end (47), and when the oil level of the oil in the oil pan is in a horizontal state, When the open end is located in the oil and the oil is biased to the one side, Located above the mouth end the oil surface and immersion amount to said oil of the hollow body is characterized by increased.
この構成によれば、内燃機関の始動時(始動直後)に暖機を迅速に行うことができる。連通路に保持されたオイルは、オイル温度が低い状態では粘性が高く流動し難い。また、開口端が吸入口から離れた位置にあるため、吸入口からの吸込圧力が連通路のオイルに作用し難い。そのため、連通路に保持されたオイルはそのまま留まり、オイルパン内の他のオイルと混合し難い。そのため、内燃機関内を循環して高温になった戻りオイルとの混合が生じ難く温度低下が抑制される。そして、昇温された戻りオイルが優先的に循環されるため、内燃機関の暖機が迅速に行われる。なお、油面が水平状態にあるときに、中空体の一部がオイル内に没入するように配置されている場合には、内室にはオイルが保持され、連通路に保持されたオイルと同様に、オイルパン内の他のオイルと混合し難くなる。 According to this configuration, warm-up can be performed quickly when the internal combustion engine is started (immediately after starting). The oil held in the communication path is highly viscous and difficult to flow when the oil temperature is low. Further, since the open end is located away from the suction port, the suction pressure from the suction port is unlikely to act on the oil in the communication path. Therefore, the oil retained in the communication path remains as it is and is difficult to mix with other oil in the oil pan. Therefore, mixing with the return oil that has circulated through the internal combustion engine and has reached a high temperature is difficult to occur, and the temperature drop is suppressed. Then, since the heated return oil is preferentially circulated, the internal combustion engine is quickly warmed up. In addition, when the oil level is in a horizontal state, if the hollow body is partly disposed so as to be immersed in the oil, the oil is held in the inner chamber, and the oil held in the communication path Similarly, it becomes difficult to mix with other oil in the oil pan.
連通路に保持されたオイルは、オイルパン内の他のオイルから受熱し、オイルパン内のオイルよりも遅い速度で昇温される。そのため、温度が上昇した後は、連通路に保持されたオイルは粘性が低下して流出し、オイルパン内のオイルと混合する。そのため、オイルは均質化され、劣化が抑制される。 The oil held in the communication path receives heat from other oil in the oil pan and is heated at a slower speed than the oil in the oil pan. For this reason, after the temperature rises, the oil held in the communication passage is reduced in viscosity and flows out, and is mixed with the oil in the oil pan. Therefore, the oil is homogenized and deterioration is suppressed.
また、自動車の走行に応じた遠心力や慣性力、車両の傾斜によってオイルがオイルパン内の一側方に偏った場合に、油面が傾斜して油面の高さが上昇する側に位置する中空体はオイルパンのオイル内への没入量を増大させて油面を上昇させ、吸入口をオイル内に維持する。このとき、油面の高さが低下する側に位置する連通路の開口端は油面より上方に突出するため、連通路及び内室内にオイルパンからオイルが流入することがない。また、オイルの偏りによって中空体積体の油面からの突出量が増大する場合には、オイルは連通路から流出し、オイルパン内の他のオイルと混合して均質化が促進される。 Also, when oil is biased to one side in the oil pan due to centrifugal force or inertial force according to the running of the automobile, or inclination of the vehicle, the oil level is inclined and the oil level is increased. The hollow body that increases the amount of immersion of the oil pan into the oil raises the oil level and maintains the suction port in the oil. At this time, the open end of the communication path located on the side where the oil level is lowered protrudes upward from the oil level, so that oil does not flow from the oil pan into the communication path and the inner chamber. Further, when the amount of protrusion of the hollow volume body from the oil surface increases due to the unevenness of the oil, the oil flows out from the communication path and is mixed with other oil in the oil pan to promote homogenization.
また、上記の発明において、前記中空体及び前記通路部材は、断熱性を有することが好ましい。 In the above invention, it is preferable that the hollow body and the passage member have heat insulation properties.
この構成によれば、内燃機関の低温始動時において、中空体及び通路部材を通過する熱流束を減少させて連通路(及び内室)内のオイルとオイルパン内の他オイルとの熱交換を阻害すると同時に、連通路内のオイル粘度の低下を抑制してオイルパン内の他のオイルとの混合を起き難くすることができる。これにより、中空体及び連通路外のオイルを優先して機関の潤滑に活用でき、暖機が促進される。 According to this configuration, when the internal combustion engine is started at a low temperature, the heat flux passing through the hollow body and the passage member is reduced to exchange heat between the oil in the communication passage (and the inner chamber) and the other oil in the oil pan. At the same time, the oil viscosity in the communication passage is prevented from decreasing and mixing with other oil in the oil pan can be made difficult. Thus, the oil outside the hollow body and the communication path can be preferentially utilized for engine lubrication, and warm-up is promoted.
また、上記の発明において、前記連通路は、前記内室から前記開口端へ進むにつれて下方へ進むように傾斜していることが好ましい。 In the above invention, it is preferable that the communication path is inclined so as to progress downward as it proceeds from the inner chamber to the opening end.
この構成によれば、オイルパン内のオイルの液位に応じて内室及び連通路内のオイルが重力によってオイルパン内へ流出するようになるため、オイル交換時等におけるオイルパン内のオイルの排出作業が容易になる。 According to this configuration, the oil in the inner chamber and the communication path flows into the oil pan due to gravity according to the level of the oil in the oil pan. Ejection work becomes easy.
また、上記の発明において、前記連通路は、前記内室から前記オイルパンの側縁近傍まで延びた後、屈曲して前記オイルパンの側縁に沿って延在してもよい。 In the above invention, the communication path may extend from the inner chamber to the vicinity of the side edge of the oil pan, and then bend and extend along the side edge of the oil pan.
この構成によれば、連通路を長くして、連通路内に保持可能なオイル量を増大させることができる。これにより、内燃機関の始動時(直後)において、循環に供されるオイル量を一層制限して暖機の迅速化を促進することができる。 According to this configuration, it is possible to increase the amount of oil that can be held in the communication path by lengthening the communication path. As a result, at the time of starting (immediately after) the internal combustion engine, the amount of oil provided for circulation can be further limited to promote rapid warm-up.
また、上記の発明において、前記中空体の下面と前記オイルパンの底部上面との間の空間にオイルが進入できないように、前記中空体は前記オイルパンの底部の上面に接合されてもよい。 In the above invention, the hollow body may be joined to the upper surface of the bottom of the oil pan so that oil cannot enter the space between the lower surface of the hollow body and the upper surface of the bottom of the oil pan.
この構成によれば、ブローバイガスの吹き込み等によって気泡がオイル内に生じる場合に、気泡は中空体の下面側へ進入する(回り込む)ことができないため、浮力によってオイルから除去され易くなる。そのため、気泡が吸入口に吸い込まれ難くなる。 According to this configuration, when bubbles are generated in the oil by blowing blow-by gas or the like, the bubbles cannot easily enter (turn around) the lower surface side of the hollow body, and thus are easily removed from the oil by buoyancy. For this reason, it is difficult for bubbles to be sucked into the suction port.
また、上記の発明において、前記中空体の下面は、前記吸入口から離れるにつれて上方へ進むように傾斜してもよい。 In the invention described above, the lower surface of the hollow body may be inclined so as to advance upward as the distance from the suction port increases.
この構成によれば、ブローバイガスの吹き込み等によって気泡がオイル内に発生する場合に、気泡が中空体の下面側に進入しても、気泡は浮力によって下面に沿い、吸入口から離れる方向へ導かれる。そのため、気泡が吸入口に吸い込まれ難くなる。 According to this configuration, when bubbles are generated in the oil due to blow-by gas injection or the like, even if the bubbles enter the lower surface side of the hollow body, the bubbles are guided by the buoyancy along the lower surface and away from the suction port. It is burned. For this reason, it is difficult for bubbles to be sucked into the suction port.
また、上記の発明において、前記中空体は、前記オイル吸入装置に支持されている。 In the above invention, the hollow body is supported by the oil suction device.
この構成によれば、中空体を内燃機関本体やオイルパンに組み付けるための構造を別途設ける必要がないため、構造が簡素化され、組み付け作業が容易になる。 According to this configuration, there is no need to separately provide a structure for assembling the hollow body to the internal combustion engine main body or the oil pan. Therefore, the structure is simplified and the assembling work is facilitated.
また、上記の発明において、前記中空体と前記オイル吸入装置とは、互いに組み合わされて組立体を構成してもよい。 In the above invention, the hollow body and the oil suction device may be combined with each other to form an assembly.
この構成によれば、内燃機関への組み付け作業が容易になる。 According to this configuration, the assembly work to the internal combustion engine is facilitated.
また、上記の発明において、前記吸入口は、前記オイルパンの内側の中央部に配置され、前記中空体及び通路部材は少なくとも1対設けられ、対をなす前記中空体の間に前記吸入口が配置されてもよい。 Further, in the above invention, the suction port is disposed at an inner central portion of the oil pan, and at least one pair of the hollow body and the passage member is provided, and the suction port is provided between the paired hollow bodies. It may be arranged.
この構成によれば、互いに相反する方向の一側方又は他側方へのオイルの偏りが生じる場合において、いずれの場合にも吸入口をオイル内に維持することができる。例えば、自動車の左旋回時及び右旋回時のいずれの場合にも吸入口をオイル内に維持するように構成することができる。また、加速時及び減速時のいずれの場合にも吸入口をオイル内に維持するように構成することができる。 According to this configuration, when the oil is biased to one side or the other side in directions opposite to each other, the suction port can be maintained in the oil in any case. For example, the intake port can be configured to be maintained in oil both when the vehicle is turning left and when turning right. In addition, the suction port can be configured to be maintained in the oil in both cases of acceleration and deceleration.
以上の構成によれば、内燃機関のオイル循環装置において、吸入口を常にオイル内に維持すると共に、暖機を迅速にすることができる。 According to the above configuration, in the oil circulation device of the internal combustion engine, the intake port can always be maintained in the oil, and warm-up can be speeded up.
以下、図面を参照して、本発明を自動車の横置き内燃機関1のオイル循環装置に適用した実施形態について説明する。以下の説明では、自動車の前進方向を前方として各方向を定める。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an oil circulation device of a horizontally mounted
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係るオイル循環装置の断面図(図2のI−I断面図)である。図1に示すように、内燃機関1は、シリンダブロック2と、シリンダブロック2の下方に設けられたオイルパン3とを有している。シリンダブロック2の下部は、下方に向けて開口したクランクケース4を形成している。クランクケース4の内側は、図示しないクランクシャフトが回転可能に配置されたクランク室5を形成している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view (II cross-sectional view of FIG. 2) of the oil circulation device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the
図2は第1実施形態に係るオイル循環装置の平面図であり、図3は図2のIII−III断面図である。図1〜図3に示すように、オイルパン3は、底壁11と、その縁部に沿って立設された前壁12A、後壁12B、左壁12C及び右壁12Dの側壁12とを有し、上方に向けて開口した箱形を呈する。前壁12A、後壁12B、左壁12C及び右壁12Dの上端縁には、各壁に対して略直角にオイルパン3の外側へ延出したフランジ13が延設されている。フランジ13がクランクケース4の下端にボルト締結等によって接合され、オイルパン3はクランクケース4の開口を閉じるように設けられる。オイルパン3は、シリンダブロック2に接合され、内燃機関1の下端部を構成する。
FIG. 2 is a plan view of the oil circulation device according to the first embodiment, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. As shown in FIGS. 1 to 3, the
図1に示すように、オイルパン3の底壁11には、貫通孔であるドレイン孔14が形成されている。底壁11の上面は、ドレイン孔14が最下部となるように、水勾配を有する。ドレイン孔14には、ドレインボルト15が螺着され、閉塞されている。
As shown in FIG. 1, a drain hole 14 that is a through hole is formed in the
オイルパン3内には、オイル(エンジンオイル)が貯留されている。オイルは、例えば、クランクシャフト、カムシャフト、及びピストン等の摺接部の潤滑や、カム位相可変装置(VTC)や可変バルブタイミング・リフト機構(VTEC)等の作動に使用される。
Oil (engine oil) is stored in the
オイルパン3とクランクケース4との間には、バッフルプレート16が介装されている。バッフルプレート16は、板状をなし、貫通孔である複数の戻り孔17が形成されている。クランク室5内のオイルは、戻り孔17を通過してオイルパン3内に流れ落ちることができる。
A
シリンダブロック2の側壁には、オイルパン3内のオイルを内燃機関1の各部に圧送するオイルポンプ20が設けられている。オイルポンプ20は、クランクシャフトとギアやベルト等の駆動伝達機構を介して連結されており、クランクシャフトの回転に応じて駆動される。オイルポンプ20の吸入管(オイル吸入装置)21は、オイルポンプ20から、クランクケース4及びバッフルプレート16を通過してオイルパン3内へ延びている。吸入管21は、先端部にオイルストレーナ22を有している。オイルストレーナ22は、吸入管21の他の部分よりも幅広に形成されたストレーナハウジング23を外殻として有している。ストレーナハウジング23は、下部に吸入管21の吸入口24となる開口を有し、上部においてオイルポンプ20側と繋がっている。
An
ストレーナハウジング23の内部には、ストレーナハウジング23の内部を吸入口24側とオイルポンプ20側とに区画するように、メッシュ26が設けられている。これにより、吸入口24から吸い込まれたオイルは、メッシュ26を通過して異物が取り除かれ、オイルポンプ20側へ流れる。
A
図2に示すように、ストレーナハウジング23及び吸入口24は、平面視において、底壁11の前後方向及び左右方向における中央部に対応する位置に配置されている。図3に示すように、吸入口24は、下方に向けて開口し、底壁11と対向している。吸入管21及びストレーナハウジング23は、バッフルプレート16やシリンダブロック2に接合されたステー部材27に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
図1〜図3に示すように、ストレーナハウジング23の左側及び右側には、左右一対の中空体30が配置されている。本実施形態では、左右の中空体30は同一の形状に形成され、オイルストレーナ22の中心を通る鉛直線を中心として点対称に配置されている。各中空体30は、底部31と、底部31の縁部から上方へ立ち上がった側部32と、側部32の上端を閉じる上部33とを有している。側部32は、前側及び後側に配置された前側部32A及び後側部32Bと、左右方向においてオイルパン3の中央側(オイルストレーナ22側)に配置された内側部32Cと、左右方向においてオイルパン3の外側(オイルパン3の左壁12C又は右壁12D側)に配置された外側部32Dとを有する。内側部32Cの上縁と上部33の側縁との間には、内側部32Cの上端から左右方向においてオイルパン3の外側に進むほど上方に進むように傾斜した傾斜部32Eが設けられている。中空体30は、底部31、上部33、前側部32A、後側部32B、内側部32C、外側部32D、及び傾斜部32Eによって内室35を形成している。各中空体30の上部33には、貫通孔である通気孔36が形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, a pair of left and right
ストレーナハウジング23に接合された複数のブラケット38に内側部32Cが支持されることによって、各中空体30はストレーナハウジング23に支持されている。また、各中空体30の内側部32C同士は、梁部材39によって互いに接合され、相対位置が定められている。各中空体30の底部31の下面には、下方へ延びる筒状の脚部材41が突設されている。脚部材41の下端部がオイルパン3の底壁11の上面に当接することによって、中空体30はオイルパン3の底壁11に対して所定距離だけ離間した位置に位置決めされる。これらの梁部材39や脚部材41は、オイルパン3及びオイルストレーナ22に対して各中空体30の位置決めを補助するものであり、ブラケット38による中空体30の支持剛性が十分な場合には省略してもよい。
Each
各中空体30の底部31の上面(内面)及び下面(外面)は、左右方向においてオイルパン3の中央側(オイルストレーナ22側)に進むにつれて下方へ進むように傾斜している。
The upper surface (inner surface) and the lower surface (outer surface) of the
図2に示すように、左側の中空体30は、右側の中空体30に対して前側に偏倚して配置されている。図2及び図3に示すように、左側の中空体30の内側部32Cにおける前端部かつ下端部には、連通管(通路部材)45が突設されている。図1〜図3に示すように、連通管45は、右方かつ下方へ直線状に延びる基端側部分45Aと、基端側部分45Aの右端から後方かつ下方へ略直角に屈曲した屈曲部45Bと、屈曲部45Bから後方かつ下方へ直線状に延びる先端側部分45Cとを有している。連通管45の内孔は連通路46を形成し、基端において中空体30の内側部32Cを貫通して内室35と連通し、先端に形成された開口端47においてオイルパン3の内部に連通している。
As shown in FIG. 2, the left
図2に示すように、平面視において、基端側部分45Aは右側の中空体30の前側を通過して、中空体30の外側部32D(外端縁)よりも外方(右方)に延び、オイルパン3の右壁12D近傍まで延びている。連通管45の屈曲部45Bは、左右方向において中空体30の外側部32Dとオイルパン3の右壁12Dとの間であって、オイルパン3の右壁12Dに近接して配置されている。連通管45の先端側部分45Cは、オイルパン3の右壁12Dに沿って右側の中空体30の後側部32B(後縁)よりも後方に延び、オイルパン3の後壁12B近傍まで延びている。このように、連通管45の開口端47は、オイルパン3内において吸入口24から離れて配置され、オイルストレーナ22をオイルパン3の中央に配置した場合には、オイルパン3の縁部を構成する前壁12A、後壁12B、左壁12C及び右壁12Dに近接して配置される。図1に示すように、側面視において連通管45及び連通路46は、基端から先端の開口端47に進むにつれて、連続的に下方へ進むように形成されている。
As shown in FIG. 2, in a plan view, the base
同様に、右側の中空体30の内側部32Cにおける後端部かつ下端部には、左側の中空体30に設けられた連通管45と180°回転対称形をなす連通管45が突設されている。右側の中空体30の連通管45は、基端側部分45Aが左方かつ下方に直線状に延び、屈曲部45Bが左側の中空体30の左側壁(左縁)よりも左方であってオイルパン3の左壁12Cに近接して配置され、先端側部分45Cが前方かつ下方に直線状にオイルパン3の左壁12Cに沿って延び、左側の中空体30の前側部32A(前縁)よりも前方に突出してオイルパン3の前壁12A近傍に開口端47が形成されている。
Similarly, at the rear end and lower end of the
各連通管45の変位(垂れ下がり)を抑制するために、オイルパン3や中空体30に連通管45を支持する支持部材が設けられてもよい。
In order to suppress displacement (sagging) of each
連通管45を含む中空体30は、断熱性が高い(熱伝導率が低い)材料から形成されている。本実施形態では、中空体30は、鉄やアルミニウム等の金属よりも熱伝導率が低い樹脂から形成されている。他の実施形態では、連通管45や中空体30は、壁内に空気層を含むように二重管や二重箱構造としてもよい。また、表面に断熱性材料がコーティングされていてもよい。
The
ストレーナハウジング23を含む吸入管21、ブラケット38、連通管45を含む中空体30、及び梁部材39は、互いに組み合わされて組立体(サブアッシィ)を構成する。組立体を構成する各部は、樹脂から形成され、少なくとも一部が一体に成形されてもよい。
The
オイルパン3の内部に画成される空間であって、吸入管21、オイルストレーナ22、中空体30及び連通管45の内部を除く空間を外室52とする。オイルパン3の外室52に貯留されるオイルの油面S1の高さは、内燃機関1の運転時には内燃機関1の各部にオイルが輸送されるため、内燃機関1の停止時よりも低くなる。内燃機関1の運転時であり、かつ油面S1が水平となる状態を基準状態とすると、オイルパン3内に貯留されるオイルの量は、基準状態において、油面S1の高さが中空体30の底部31より上方、かつ上部33よりも下方に位置するように設定される。好ましくは、基準状態において、油面S1の高さが底部31より上方にあり、かつ外側部32Dの高さの1/2より下方にあるとよい。すなわち、中空体30の下部の一部がオイル内に没入し、中空体30の少なくとも上半部が油面S1よりも上方に突出するように油面S1の高さが設定されるとよい。この状態では、連通路46の開口端47がオイル内に位置すると共に、連通路46がオイルで満たされ、中空体30の内室35にオイルが存在する。連通路46の開口端47がオイル内に位置するため、左側の内室35の油面S2の高さと、右側の内室35の油面S3の高さと、外室52の油面S1の高さとは同じになる。
A space defined inside the
以上により、オイル循環装置60は、オイルパン3、吸入口24を有する吸入管21、連通管45を有する中空体30を含んで構成される。
As described above, the
以上のように構成した第1実施形態に係るオイル循環装置60の作用について説明する。内燃機関1の停止時には、中空体30の内室35の下部、及び連通路46にオイルが存在し、外室52の油面S1と左右の内室35の油面S2、S3は高さが同じになる。内燃機関1が始動すると、クランクシャフトの回転に応じてオイルポンプ20が駆動され、吸入口24からオイルが吸い込まれ、内燃機関1の各部に供給される。内燃機関1の各部に供給されたオイルは、シリンダブロック2等から熱を受けて昇温され、図示しない戻り通路を介してクランク室5に戻り、バッフルプレート16の戻り孔17を通過して外室52内に戻る。
The operation of the
このとき、左右の内室35及び所定の管路断面積をもつ連通路46に保持されたオイルは、未だ低温であり、粘性が高く流動し難い。そのため、内室35及び連通路46に保持されたオイルは、そのまま内室35及び連通路46に留まり、昇温された戻りオイルとの混合が抑制される。これにより、戻りオイルは高温に維持される。戻りオイルは、高温であるため粘性が低下し、吸入口24へ流動し易いため、優先的に循環され、更に昇温されて内燃機関1の駆動に適した温度になる。このように、内燃機関1の始動時において、内室35及び連通路46に保持されたオイルが流動し難くなることによって、循環するオイルが外室52に貯留されたオイルに制限されるため、暖機が早期に達成される。外室52のオイルの温度が上昇すると、内室35及び連通路46に保持されたオイルも熱交換によって徐々に昇温され、粘性が低下して外室52のオイルと混合するようになる。
At this time, the oil retained in the left and right
本実施形態では、連通路46の開口端47を吸入口24から離れたオイルパン3の縁部に配置したため、吸入口24からの吸込圧力(負圧)が開口端47に作用し難い。そのため、連通路46及び内室35に保持された低温のオイルが、外室52に流出することが抑制される。また、連通管45を含む中空体30を熱伝導率が低い材料から形成したため、中空体30及び連通管45を介した熱交換が行われ難く、連通路46及び内室35に保持されたオイルの昇温速度を低下させることができる。これにより、内室35及び連通路46のオイルが留まり易くなって高温のオイルとの混合が避けられ、暖機の迅速化が促進される。また、連通管45に屈曲部45Bを形成し、先端側部分45Cをオイルパン3の右壁12D又は左壁12Cに沿わせるようにしたため、連通管45を長く形成することができ、連通路46に保持できるオイル量を増大させることができる。
In the present embodiment, since the opening
第1実施形態に係るオイル循環装置60は、横置き内燃機関1を搭載した自動車の旋回時にも吸入口24をオイル内に維持することができる。図4は、第1実施形態に係るオイル循環装置60において、自動車が右旋回してオイルが左側に偏った状態を示す図3に対応した断面図である。図4に示すように、自動車の右旋回時には、オイルパン3内のオイルが遠心力を受けて左方に移動し、油面S1が傾斜する。このとき、左側の中空体30の連通路46の開口端47が油面S1上に突出すると共に、外室52のオイル内への左側の中空体30の没入量(没入容積)が増大する。このとき、左側の連通路46の開口端47は、油面S1上にあるため、左側の内室35に外室52のオイルが流入することはない。これにより、外室52のオイルは、左側の中空体30に押し退けられ、油面S1が上昇する。このとき、外室52の油面S1は、左側の内室35の油面S2よりも右上方向に高くなる。
The
なお、外室52のオイルが左側に移動すると右側の中空体30がオイル外に突出することになるが、右側の内室35内のオイルは連通路46を介して外室52へ流出するため、外室52において右側の中空体30のオイル外への離脱に伴うオイルの油面S1の低下は起こらない。このとき、図3には図示しないが右側の内室35及び連通路46のオイルは、連通路46において油面S1と同じ高さの油面S3を形成する。
When the oil in the
左右の内室35においてオイルが流入又は流出する場合には、オイルの流入又は流出に応じて各内室35に通気孔36を通して空気が内室35に流入又は流出する。これにより、各内室35におけるオイルの流入又は流出が円滑に行われる。
When oil flows in or out in the left and right
以上のように、自動車の右旋回時において、遠心力によってオイルが左側に移動する場合には、外室52のオイル内への左側の中空体30の没入量が増大し、外室52の油面S1が上昇し、吸入口24がオイル内に維持される。同様に、自動車の左旋回時には、遠心力によって右側に移動するオイル内への右側の中空体30の没入量が増大し、外室52の油面S1が上昇し、吸入口24がオイル内に維持される。
As described above, when the oil moves to the left side due to centrifugal force when the vehicle turns right, the amount of immersion of the left
自動車の旋回が終了して直進走行になると、遠心力が消失して、外室52のオイルの油面S1は水平になり、各内室35のオイルの油面S2、S3も水平になり、油面S1と同じ高さに戻る。このように、自動車が旋回と直進走行とを繰り返すことによって、各内室35のオイルは流出及び流入を繰り返して、外室52のオイルと混合される。これにより、外室52及び各内室35及び連通路46のオイルは均質化される。そのため、一部のオイルのみが繰り返し使用されるようなオイル循環装置に比べて、オイルの劣化を抑制することができる。
When the turning of the automobile is completed and the vehicle travels straight, the centrifugal force disappears, the oil level S1 of the oil in the
本実施形態に係るオイル循環装置60は、各中空体30の底部31の下面が、左右方向においてストレーナ側(オイルパン3の中央側)に進むにつれて下方に進むように傾斜している。そのため、ブローバイガスの吹き込み等によって外室52のオイル内に気泡が混入し、気泡が底部31の下方に入り込む場合にも、浮力によって上昇する気泡は底部31の傾斜した下面に導かれ、吸入口24から離間する方向に移動する。これにより、吸入口24に空気が吸入され難くなる。
The
オイル循環装置60のオイル交換時には、ドレインボルト15を取り外すことによって、ドレイン孔14から内部のオイルを排出することができる。中空体30の底部31の上面及び連通路46は、開口端47側が最も低くなるように傾斜しているため、内室35及び連通路46のオイルは、外室52のオイルと共に、重力によって排出される。
When oil is exchanged in the
(第2実施形態)
図5及び図6を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係るオイル循環装置70は、第1実施形態に係るオイル循環装置60と比較して中空体30の支持構造が異なり、中空体30はオイルパン3に取り付けられている。以下の説明では、第1実施形態に係るオイル循環装置60と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
With reference to FIG.5 and FIG.6, 2nd Embodiment of this invention is described. The
図5及び図6は、第2実施形態に係るオイル循環装置70の断面図である。図5及び図6に示すように、第2実施形態に係るオイル循環装置70では、中空体30が、底部31の下側に連結部71を有している。連結部71は、断面が長方形の筒形に形成され、上端縁が底部31の縁部に接合され、下端縁に形成された外向きのフランジ72においてオイルパン3の底壁11に接合されている。すなわち、中空体30の底部31が連結部71を介してオイルパン3の底壁11に接合される。これにより、中空体30の底部31とオイルパン3の底壁11との対向する部分は、連結部71に囲まれたチャンバ73を形成する。連結部71及び底部31、連結部71及び底壁11の接合部は、それぞれ気体及び液体が通過できないように接合されている。これにより、チャンバ73には、オイルは進入することができない。
5 and 6 are cross-sectional views of the
第2実施形態に係るオイル循環装置70では、中空体30、連通管45、連結部71、オイルパン3は、互いに組み合わされて組立体を構成する。組立体を構成する各部は、樹脂から形成され、少なくとも一部が一体に成形されてもよい。例えば、オイルパン3、連結部71、中空体30の下半部、及び連通管45が一体に成形されてもよい。
In the
第2実施形態に係るオイル循環装置70は、中空体30の下方が連結部71によって囲まれているため、ブローバイガスの吹き込み等によって外室52のオイル内に気泡が混入しても、気泡が底部31の下方に入り込み、留まることがない。すなわち、連結部71によって、中空体30には下方を向くオイルとの接触面が形成されないようになる。このため、吸入口24に空気が吸入され難くなる。また、第2実施形態に係るオイル循環装置70は、上述したような第1実施形態に係るオイル循環装置60と同様の効果を奏する。
In the
第2実施形態の変形例として、オイルパン3の底壁11の連結部71に囲まれた部分を省略し、連結部71及び中空体30の底部31がオイルパン3の一部を構成するようにしてもよい。また、連通管45とオイルパン3の底壁11との間を埋めるように底壁11を突出させ、オイルパン3と連通管45とを一体化させてもよい。
As a modification of the second embodiment, the portion surrounded by the connecting
(第3実施形態)
図7を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態に係るオイル循環装置80は、第1実施形態に係るオイル循環装置60と比較して中空体30のオイルパン3内における位置が異なる。以下の説明では、第1実施形態に係るオイル循環装置60と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
図7は、第3実施形態に係るオイル循環装置80の平面図である。図7に示すように、第3実施形態に係るオイル循環装置80では、平面視において、一対の中空体30の一方はオイルパン3内の左前に配置され、他方は右後に配置されている。左右方向に沿って見た側面視において左前の中空体30と右後の中空体30とは重ならず互いに離れており、前後方向に沿って見た側面視において左前の中空体30と右後の中空体30とは重ならず互いに離れている。左前の中空体30と右後の中空体30との間には吸入口24及びオイルストレーナ22を有する吸入管21が配置されている。
FIG. 7 is a plan view of an
左前の中空体30では、内側部32Cの後端部かつ下端部に連通管45の基端側部分45Aが接合されている。一方、右後の中空体30では、内側部32Cの前端部かつ下端部に連通管45の基端側部分45Aが接合されている。
In the left front
以上のように構成した第3実施形態に係るオイル循環装置80では、横置き内燃機関搭載自動車の旋回時だけでなく加速及び減速時にも、外室52のオイル内への左前の中空体30又は右後の中空体30の没入量が増大することによって、外室52のオイルの油面S1が上昇し、吸入口24がオイル内に維持される。
In the
自動車が減速する場合には、慣性力によって外室52のオイルが前方へ移動するため、左前の中空体30の外室52のオイル内への没入量が増大し、外室52のオイルの油面S1が上昇する。このとき、左前の連通路46の開口端47は、油面S1上に突出するため、左前の内室35に外室52のオイルが流入することはない。また、右後の内室35及び連通路46のオイルは慣性力によって油面S3が外室52のオイルの油面S1と同じになるまで流出する。
When the automobile decelerates, the oil in the
逆に、自動車が加速する場合には、慣性力によって外室52のオイルが後方へ移動し、右後の中空体30の外室52のオイル内への没入量が増大し、外室52のオイルの油面S1が上昇する。このとき、右後の連通路46の開口端47は、油面S1上に突出するため、右後の内室35に外室52のオイルが流入することはない。また、左前の内室35及び連通路46のオイルは慣性力によって油面S2が外室52のオイルの油面S1と同じになるまで流出する。
On the other hand, when the automobile accelerates, the oil in the
なお、自動車が左右に旋回する際には、第1実施形態に係るオイル循環装置60と同様に、外室52のオイル内への左前及び右後の中空体30の一方の没入量が増大し、外室52の油面S1が上昇する。また、左前及び右後の中空体30の他方の内室35及び連通路46から外室52へオイルが流出する。
When the automobile turns left and right, the amount of immersion of one of the left front and right rear
第3実施形態に係るオイル循環装置80は、第2実施形態に係るオイル循環装置70と同様に連結部71を有してもよい。
The
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。例えば、上記の実施形態において連通管45の屈曲部45B及び先端側部分45Cを省略してもよい。また、中空体30の底部31や連通路46の傾斜は、選択的な要素であり、適宜省略することができる。また、上記の実施形態では、中空体30を一対設けたが、他の実施形態では中空体30を1つのみとしてもよい。例えば、オイルパン3内の一側方に吸入口24を配置し、他側方に中空体30を配置するようにしてもよい。
Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, in the above embodiment, the
上記の実施形態では、連通路46は管である連通管45によって構成されているが、連通路46はブロック状の構造体に形成された孔として構成されてもよい。例えば、オイルパン3に壁を突設し、この壁に孔(通路)を形成することによって連通路46を構成してもよい。また、上記の実施形態では、オイルポンプ20の吸入装置として、先端部(上流端部)にオイルストレーナ22を備えた吸入管21を例示したが、オイルストレーナ22の位置は適宜変更することができ、場合によっては省略してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、以上の実施形態は横置き内燃機関の例について説明したが、本発明は内燃機関の配置によって限定されるものではなく、縦置きの内燃機関にも当然に適用できる。 Moreover, although the above embodiment demonstrated the example of the horizontal installation internal combustion engine, this invention is not limited by arrangement | positioning of an internal combustion engine, Of course, it can apply also to an internal combustion engine of vertical installation.
1…内燃機関、2…シリンダブロック(内燃機関本体)、3…オイルパン、11…底壁、12…側壁、14…ドレイン孔、15…ドレインボルト、20…オイルポンプ、21…吸入管(オイル吸入装置)、22…オイルストレーナ(オイル吸入装置)、23…ストレーナハウジング、24…吸入口、30…中空体、31…底部、32…側部、33…上部、35…内室、36…通気孔、45…連通管(通路部材)、45A…基端側部分、45B…屈曲部、45C…先端側部分、46…連通路、47…開口端、52…外室、60、70、80…オイル循環装置、71…連結部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
吸入口が前記オイルパンの内側に配置されたオイル吸入装置と、
内室及び前記内室と外部とを連通する通気孔を有し、前記吸入口に対して前記オイルパン内の一側方に配置された中空体と、
一端が前記内室に連通する一方、他端が前記一側方と相反する他側方へ前記オイルパンの側縁近傍まで延び、前記吸入口から離れた位置に開口端を形成する連通路を備えた通路部材と
を有し、
前記連通路は、前記内室から前記開口端へ進むにつれて下方へ進むように傾斜し、
前記オイルパン内の前記オイルの油面が水平状態にあるときに、前記吸入口及び前記開口端が前記オイル内に位置し、前記オイルが前記一側方に偏ったときに前記開口端が前記油面よりも上方に位置し、かつ前記中空体の前記オイル内への没入量が増大することを特徴とする内燃機関のオイル循環装置。 An oil pan provided in the lower part of the internal combustion engine body and storing oil therein;
An oil suction device having a suction port disposed inside the oil pan;
A hollow body that has an inner chamber and a vent hole that communicates the inner chamber with the outside, and is disposed on one side of the oil pan with respect to the suction port;
A communication path having one end communicating with the inner chamber and the other end extending to the other side opposite to the one side to the vicinity of the side edge of the oil pan and forming an open end at a position away from the suction port. A passage member provided,
The communication passage is inclined so as to advance downward from the inner chamber toward the opening end,
When the oil level of the oil in the oil pan is in a horizontal state, the inlet and the open end are located in the oil, and when the oil is biased to the one side, the open end is An oil circulation device for an internal combustion engine, wherein the oil circulation device is located above an oil level and an amount of immersion of the hollow body into the oil is increased.
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