JPH04246216A - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の潤滑装置
、特にオイルパン底面上に流れ落ちてきた潤滑油をクラ
ンクケース外部へ転送して貯留しておくようにしたドラ
イサンプ式潤滑装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】強制潤滑方式による内燃機関の潤滑装置
は、クランクケース下面のオイルパン内に常に余剰の潤
滑油を貯留しておくウェットサンプ式潤滑装置と、オイ
ルパン底面上からクランクケース外部のオイルタンクへ
スカベンジポンプにより余剰潤滑油を転送し、この外部
のオイルタンク内に貯留しておくドライサンプ式潤滑装
置とに大別される。そして、後者のドライサンプ式潤滑
装置においては、クランクシャフト等の回転体が潤滑油
面に衝突することによる出力低下や潤滑油のかき上げに
よるオイルミストの飛散を抑制できる利点が知られてい
る。

【０００３】このドライサンプ式潤滑装置では、別体の
オイルタンクが機関本体から離れた位置に配置されるの
が一般的であり、オイル配管を通してオイルパンから潤
滑油を転送する構成となっている。

【０００４】また実開平１−１７９１０９号公報には、
オイルパンの深底部を仕切ってオイルタンクを画成し、
オイルパン浅底部からスカベンジポンプにより潤滑油を
転送するようにしたドライサンプ式潤滑装置も提案され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ように機関本体から離れた位置に別体のオイルタンクを
備えた一般的なドライサンプ式潤滑装置では、オイルタ
ンクの搭載位置や搭載スペースあるいは配管レイアウト
等の制約から一般の自動車用内燃機関に広く適用するこ
とは難しい。

【０００６】また後者の構成では、オイルパンと一体に
オイルタンクが形成されるものの、該オイルタンクはク
ランクケース内とは完全に分離独立しているので、潤滑
油に混入してオイルタンク内にブローバイガスが侵入す
ると、その処理が困難となる。つまり、潤滑油とともに
ブローバイガスが機関各部へ送給されてしまい、潤滑不
良の原因となる。また、オイルタンクの容積よりも過剰
に潤滑油が送り戻された場合に、その余分な潤滑油を処
理することができない。つまり、必ずオイルタンク内に
余裕があるように該オイルタンクの容積を十分に大きく
設定する必要があり、その結果、オイルパン部分が、通
常のウェットサンプ式潤滑装置に用いられるオイルパン
に比べて非常に大型化してしまう、という不具合がある
。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の潤滑装置は、機関のクランクケース下面を覆うように
取り付けられたオイルパンと、このオイルパンの下面側
に形成され、かつ上面が隔壁によってクランクケースか
ら仕切られたオイルタンク部と、オイルパン底面に配設
したオイルストレーナを通してオイルパン内から上記オ
イルタンク部へ潤滑油を転送するスカベンジポンプと、
上記オイルタンク部から機関各部へ潤滑油を送給するプ
レッシャポンプと、上記オイルタンク部上面の隔壁に開
口形成されたオーバーフロー孔とを備えて構成されてい
る。

【０００８】

【作用】上記構成では、オイルパン底面に流れ落ちてき
た潤滑油は、スカベンジポンプによって直ちにオイルタ
ンク部へ転送され、ここに貯留される。そして、ここか
らプレッシャポンプによって機関各部へ送給される。こ
こで、オイルタンク部内へ侵入したブローバイガスは、
オーバーフロー孔を通してクランクケース内へ戻り、適
宜なブローバイガス処理機構によって処理される。

【０００９】また、潤滑油供給量の少ない低速域などに
、オイルタンク部内へ潤滑油が過剰に転送されたとする
と、上面のオーバーフロー孔から自然に溢れ出てオイル
パン上に戻される。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

【００１１】図１，図２は、この発明に係る潤滑装置を
備えた内燃機関の要部を示す断面図であって、シリンダ
ブロック１の下面に、クランクケース２の側面を囲むフ
レーム状のクランクケースハウジング３が取り付けられ
ているとともに、該クランクケースハウジング３の下面
開口を覆うように、比較的浅いオイルパン４が取り付け
られている。このオイルパン４によって、クランクシャ
フト５やバランサシャフト６等の回転体を収容するクラ
ンクケース２が画成されている。尚、上記クランクシャ
フト５は、図１に矢印で示す方向へ回転する。

【００１２】図３は、上記オイルパン４を示す平面図で
ある。このオイルパン４は、例えばアルミニウム合金等
にて鋳造されたもので、周囲にフランジ部７が形成され
ているとともに、機関後方となる端部の一方の側部に、
ポンプ収容部８が略矩形に凹設されている。そして、こ
のポンプ収容部８を除く他の部分の底面は略平坦に形成
されている。また、上記ポンプ収容部８と並んだ形でオ
イルパン４下面に、カップ状をなすオイルタンクロア９
が取り付けられており、これによってオイルタンク部１
０が画成されている（図１参照）。つまり、上記オイル
タンク部１０は、オイルパン４の一部を上面側の隔壁１
１とした形でクランクケース２から仕切られている。 尚、図１に示すように、上記ポンプ収容部８底部とオイ
ルタンクロア９底部とは略同一の高さにあり、不必要な
凹凸を生じないようになっている。また、上記オイルタ
ンク部１０の容積は、機関全体の潤滑油量よりも小さく
設定されている。具体的には、機関各部への供給油量が
大となる高速域を基準として、総潤滑油量から各部に溜
まる油量を差し引いた最小限の容積となっており、その
小型化を図っている。

【００１３】上記ポンプ収容部８には、後述するように
、スカベンジポンプ１３とプレッシャポンプ１４と遠心
式の気液分離器１５とを一体化してなるポンプユニット
１２が収容されている。

【００１４】図４〜図６は、このポンプユニット１２を
示したもので、ポンプハウジング１６は、図４に示すよ
うに、ポンプブロック１７とリヤエンドプレート１８と
フロントエンドプレート１９とセパレータカバー２０と
からなり、かつ中心部に、３者を同時駆動する駆動軸２
１が配設されている。この駆動軸２１は、ポンプハウジ
ング１６から機関後端側へ端部２１ａが突出しており、
後述するようにクランクシャフト５によって駆動される
。またスカベンジポンプ１３とプレッシャポンプ１４と
気液分離器１５とは直列に配置されており、中央のスカ
ベンジポンプ１３を挟んで、機関後端側にプレッシャポ
ンプ１４が、機関前端側に気液分離器１５がそれぞれ配
置されている。

【００１５】オイルパン４底面からオイルタンク部１０
へ潤滑油を転送するスカベンジポンプ１３は、図５に示
すように、外接式ギヤポンプからなり、特に、中央の駆
動ギヤ２２の上下に一対の従動ギヤ２３を配置すること
によって、第１スカベンジポンプ１３Ａと第２スカベン
ジポンプ１３Ｂとの２つのポンプが実質的に構成されて
いる。そして、第１スカベンジポンプ１３Ａの吸入ポー
ト２４には、図３に示すようにオイルパン４側部に沿っ
て配置したサクションパイプ２５の端部が接続されてい
る。上記サクションパイプ２５は、先端部および中間部
の２箇所に、オイルパン４底面に向かって開口するオイ
ルストレーナ２６，２７を備えている。また第２スカベ
ンジポンプ１３Ｂの吸入ポート２８は、下方に屈曲形成
され、ポンプ収容部８底面に向かって開口するポンプハ
ウジング１６に一体形成したオイルストレーナ２９に接
続されている。つまり、スカベンジポンプ１３は、オイ
ルパン４底面に流れ落ちてきた潤滑油とポンプ収容部８
底面に流れ込んだ潤滑油の双方を同時に吸い上げる構成
となっている。尚、オイルパン４底面には、クランクシ
ャフト５の回転に伴って図３に矢印Ｃで示す方向に風圧
が作用するが、この風圧の下流側となる側部にサクショ
ンパイプ２５が配置されており、風圧で押されて流れる
潤滑油を受けるように、オイルストレーナ２６，２７が
側方を向いて開口しているオイルタンク部１０から機関
各部へ潤滑油を送給するプレッシャポンプ１４は、図６
に示すように、駆動ギヤ３０と従動ギヤ３１とを有する
外接式ギヤポンプにて構成されている。このプレッシャ
ポンプ１４の吸入ポート３２には、オイルタンク部１０
に連通する吸入パイプ３３の端部が接続されている（図
３参照）。またプレッシャポンプ１４の吐出ポート３４
は、図１に示すようにポンプ収容部８の側壁に開口する
ようになっており、ここから外部配管となる供給パイプ
３５を介して機関各部へ潤滑油を供給している。

【００１６】上記吸入パイプ３３は、オイルタンク部１
０の上面を覆うオイルパン４底面つまり隔壁１１に開口
したオーバーフロー孔３６を通してオイルタンク部１０
内に入っており、その先端がオイルタンク部１０底面に
達している。ここで、上記オーバーフロー孔３６は上記
吸入パイプ３３の外径に比して十分に大きく開口してお
り、潤滑油の通流が可能な間隙を有している。

【００１７】また気液分離器１５は、スカベンジポンプ
１３により吸い上げられる潤滑油に混入したエアの分離
を行うもので、図４に示すように、放射状に複数枚のベ
ーンを形成したロータ３７が油入口部３８と油出口部３
９との間に配設されている。上記油入口部３８は、ポン
プハウジング１６内の図示せぬ通路を通してスカベンジ
ポンプ１３の吐出ポート（図示せず）に連通している。 またロータ３７外周部に連通する油出口部３９は、気液
分離器１５の吐出ポート４０に連通しており、該吐出ポ
ート４０には、図３に示すように吐出パイプ４１が接続
されている。そして、上記ロータ３７のボス部３７ａに
、半径方向にエア排出孔４２が形成されており、該エア
排出孔４２がポンプハウジング１６外部に連通している
。つまり、ロータ３７の回転に伴う遠心分離作用によっ
てエアを含まない潤滑油のみが外周側へ集められ、かつ
油出口部３９へと送り出される。そして、エアは中心部
に集められ、上記エア排出孔４２および軸中心部の連通
孔４６を通して外部へ排出されるようになっている。

【００１８】上記吐出パイプ４１は、吸入パイプ３３と
同様に、オイルタンク部１０上面の隔壁１１に開口した
オーバーフロー孔４３を通してオイルタンク部１０内に
入っている。また、オーバーフロー孔４３は、吐出パイ
プ４１との間に十分な間隙を有するように吐出パイプ４
１外径よりも大きく開口形成されている。

【００１９】ここで、実質的なオーバーフロー用の流路
となる両オーバーフロー孔３６，４３の間隙部分の総開
口面積は、潤滑油流入経路となる吐出パイプ４１の流路
断面積に略等しく設定されている。例えば、吐出パイプ
４１の流路断面積が、約４ｃｍ２，間隙部分の総開口面
積が約５ｃｍ２程度に設定されている。つまり、オーバ
ーフロー孔３６，４３の大きさは、オイルタンク部１０
へ風圧が及ぶことのないように必要最小限のものとなっ
ている。また各オーバーフロー孔３６，４３は、図示す
るように、オイルタンク部１０の側壁からある程度離れ
た中央寄りに開口しており、車両旋回時や油面の揺動に
よる潤滑油の流出が防止される。

【００２０】上記のポンプユニット１２の駆動軸２１端
部２１ａには、図１に示すようにチェーンスプロケット
４４が取り付けられており、チェーン４５を介してバラ
ンサシャフト６に連動している。尚、上記バランサシャ
フト６は、機関前端側に配設された反転用のギヤ４７，
４８およびチェーン４９を介してクランクシャフト５に
連動している。これによって、上記ポンプユニット１２
は、図１に矢印で示す方向に駆動される。

【００２１】従って、上記の構成においては、クランク
シャフト５の回転に伴って、スカベンジポンプ１３、プ
レッシャポンプ１４および気液分離器１５の３者が一体
に作動する。そして、オイルパン４底面に機関各部から
流れ落ちてきた潤滑油は、スカベンジポンプ１３により
３箇所のオイルストレーナ２６，２７，２９を通して直
ちに吸い上げられ、気液分離器１５を経てオイルタンク
部１０へ転送される。尚、気液分離器１５においてエア
やブローバイガスが分離されるため、オイルタンク部１
０へ転送された潤滑油に含まれる気泡は非常に少ないも
のとなる。

【００２２】またオイルタンク部１０内の潤滑油は、プ
レッシャポンプ１４によって吸い上げられ、かつ供給パ
イプ３５を介して機関各部へ送給される。

【００２３】そのため、通常はオイルパン４上に殆ど潤
滑油が存在せず、クランクシャフト５と油面との衝突や
潤滑油のかき上げ現象が回避される。また旋回時などに
も安定した潤滑油供給が行える。尚、スカベンジポンプ
１３全体の吐出容量は、プレッシャポンプ１４の吐出容
量の約２倍あるので、確実に潤滑油の転送が行える。

【００２４】一方、オイルタンク部１０の上部空間は、
上面のオーバーフロー孔３６，４３を介してクランクケ
ース２側と常時連通しているため、仮に潤滑油にブロー
バイガスが混入して送り込まれたとしても、オーバーフ
ロー３６，４３を通して自然にクランクケース２側へ排
出され、機関各部へ送り込まれることがない。尚、クラ
ンクケース２内のブローバイガスは、公知のブローバイ
ガス処理装置によって処理される。

【００２５】また機関の低速域では、機関各部に溜まる
油量が少なくなるので、オイルタンク部１０内に潤滑油
が充満した状態となる。この場合、オイルタンク部１０
内に過剰に転送されてきた潤滑油は、やはりオーバーフ
ロー孔３６，４３を通してオイルパン４上に溢れ出る形
となる。従って、オイルタンク部１０内の圧力上昇等の
不具合を来すことはない、尚、この状態では、オイルパ
ン４上に多少潤滑油が溜まった状態となるが、低速域で
は油面との衝突等が特に問題とならず、何ら支障はない
。また、オイルストレーナ２７が、図３に示すように、
オーバーフロー孔３６，４３の風圧による流れの下流側
に位置しているため、例えば、過渡的にオーバーフロー
孔３６，４３から溢れでた潤滑油は、オイルストレーナ
２７を介して直ちに吸い戻されることになり、オイルパ
ン４上に流れる潤滑油を可及的に少なく保つことができ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る内燃機関の潤滑装置によれば、オイルタンク部を
オイルパンと実質的に一体に形成するようにしたので、
ウェットサンプ式潤滑装置の場合と同様に小型に構成で
き、かつ複雑な外部配管も不要となる。特に、オイルタ
ンク部上面を仕切る隔壁にオーバーフロー孔を設けたこ
とにより、過剰に転送された潤滑油がオイルパン上に自
然に戻る形となり、オイルタンク部の容積を必要最小限
とすることができる。またオイルタンク部に混入したブ
ローバイガスをクランクケース側に排出して処理するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る潤滑装置を備えた内燃機関の要
部を示す横断面図。

【図２】同じく縦断面図。

【図３】この実施例のオイルパンを示す平面図。

【図４】この実施例のポンプユニットを示す断面図。

【図５】図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図６】図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【符号の説明】

２…クランクケース ４…オイルパン ８…ポンプ収容部 １０…オイルタンク部 １２…ポンプユニット １３…スカベンジポンプ １４…プレッシャポンプ １５…気液分離器 ３６…オーバーフロー孔 ４３…オーバーフロー孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　機関のクランクケース下面を覆うよう
   に取り付けられたオイルパンと、このオイルパンの下面
   側に形成され、かつ上面が隔壁によってクランクケース
   から仕切られたオイルタンク部と、オイルパン底面に配
   設したオイルストレーナを通してオイルパン内から上記
   オイルタンク部へ潤滑油を転送するスカベンジポンプと
   、上記オイルタンク部から機関各部へ潤滑油を送給する
   プレッシャポンプと、上記オイルタンク部上面の隔壁に
   開口形成されたオーバーフロー孔とを備えてなる内燃機
   関の潤滑装置。