JPH0949414A - 内燃機関のオイル戻し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気液分離効率を高めた内燃機関のオイル戻し
装置を提供する。 【解決手段】 シリンダヘッドカバー２内に滞留するオ
イル３をオイルパン４に戻すオイル戻し通路５を設け、
このオイル戻し通路のオイル出口側通路５₀を、オイル
ストレーナ６に向け、且つオイルストレーナ６に接近さ
せて配置し、前記オイル通路５を上側がオイルストレー
ナ６からより離れた位置で通路壁を切除し、下側通路壁
をオイルストレーナ６に接近させるように開口させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のオイル
戻し装置に関し、更に詳細には、内燃機関のシリンダヘ
ッド内に滞留するオイルを効果的にオイルパンに戻す装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の潤滑用オイルは、オイルパン
に滞留するオイルをオイルポンプによって、オイルスト
レーナから汲み上げ、シリンダヘッド及びシリンダボデ
ィの各部を潤滑及び冷却した後、オイル通路を下降し、
オイルパンに還流されることは知られている。

【０００３】前記のオイルポンプは、クランク軸によっ
て駆動されるため、機関回転速度の上昇と共にオイル流
量も増加するのに対し、オイルパンに戻るオイルは、重
力に依存するためオイル供給増に見合う還流量が得にく
く、機関の各部に滞留し、オイルパン内のオイル量が減
少するようになる。したがって、オイルポンプの吸引口
から空気が吸い込まれ、ハンチング現象を起こ原因とな
る。

【０００４】また機関回転速度が上昇し、シリンダヘッ
ドに滞留するオイル量が増量すると、バルブステム、ス
テムシールからのオイル吸込み量が増加し、排気ガス中
のＨＣ分が増加する原因になる。更に、シリンダヘッド
からのオイル落し穴内を上昇するＰＣＶ（ポジティブ・
クランクケース・ベンチレーション）ガス量が増加し、
下降するオイルの流れが悪くなる。そのため、クランク
ケース内圧が上昇すると共に、オイルパンへの還流オイ
ル量が更に少なくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】機関回転速度上昇に伴
いオイル還流量が減少する前記問題を解消する手段とし
て、例えば特開平４−２４１７１３号公報には、シリン
ダヘッド内にオイル入口を開口し、オイル出口をオイル
ポンプの吸引口であるオイルストレーナ付近に開口する
オイル還流管を機関の外側に取り付け、オイルポンプの
吸引力を利用し、シリンダヘッド内に滞留するオイルを
オイルパン内に積極的に還流させる装置を開示してい
る。

【０００６】オイルポンプによりオイルを積極的に吸引
すると、シリンダヘッドに滞留するオイル中の気泡がオ
イルポンプに流入するおそれがある。そこで、前記公報
には、オイル出口に筐体を取り付け、この筐体に気泡排
出用の穴を開け、オイルストレーナ側に邪魔板を垂下
し、邪魔板の下側からオイルを吸引させ、更にオイルス
トレーナ側オイル流出量を調節する固定オリフィスを還
流管出口近傍に設けた気液分離装置を開示してる。

【０００７】しかしながら前記装置は、部品点数が多
く、製造コストが上昇するという問題がある。また、こ
の装置は、シリンダダヘッドカバー内のオイルを積極的
に吸引するものであるので、機関回転速度が低下し、シ
リンダヘッドカバー内のオイル量が減少すると、空気も
一緒に吸い込むこととなり、機関の潤滑不良が発生する
という問題がある。

【０００８】本発明は、以上の問題に着目してなされた
ものであり、しかもオイルポンプによって積極的にシリ
ンダヘッドに滞留するオイルをオイルパンに還流させる
に当たり、構造が簡単で部品点数が少なく、しかも気液
分離効率を高めた内燃機関のオイル戻し装置を提供する
ことを第１の解決課題としている。更に本発明は、オイ
ルポンプによって積極的にシリンダヘッドに滞留するオ
イルをオイルパンに還流させるに当たり、機関回転速度
が遅く、シリンダヘッドに滞留するオイル量が減少した
場合に、オイルポンプが空気を吸引するおそれのない内
燃機関のオイル戻し装置を提供することを第２の解決課
題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記第１の課題を解決す
るための本発明の内燃機関のオイル戻し装置は、シリン
ダヘッドカバー内に滞留するオイルをオイルパンに戻す
オイル戻し通路を設け、このオイル戻し通路のオイル出
口側をオイルストレーナに向けて配置し、通路端部より
上流側の上部通路壁を切除し、気泡を含む上層部オイル
をオイルストレーナから離れた位置でオイルパン内に開
放し、下層部オイルをオイルストレーナにより吸引させ
るように形成したものである。

【００１０】前記上流側の上部通路壁を切除する手段
は、特に限定はなく、例えばオイル戻し通路を、オイル
ストレーナに向けて、上側から下側に斜めに切除しても
よく、通路端部を開口し、上部側をスリット状に切除し
てもよく、またオイルストレーナに向けて段階的に上部
側を大きく切除するようにしてもよい。前記オイル戻し
通路は、機関本体の外部及び内部いずれに形成すること
もできる。外部に取り付ける場合には、パイプ、ホース
などにより組み立て方式とすることができ、その取り付
け位置は、周囲温度が低い吸気マニホールド側、機関の
フロント又はリヤ側に取り付け、熱気の影響を受けない
ようにすることが好ましい。

【００１１】前記オイル戻し通路を傾斜させて切除した
開口部に、戻し通路の下側を流れるオイルを通し、上側
を流れるオイルを遮るバリアを設けると、戻りオイルか
らの気泡除去効率を更に高めることができる。前記バリ
アは、板などによって形成することができる。前記第２
の解決課題を達成するための本発明の内燃機関のオイル
戻し装置は、前記オイル戻し通路のオイル入口にフロー
ト式開閉弁を取り付け、オイル面が低下しフロートが下
がると、弁が絞られるようにしたものである。

【００１２】前記フロート式開閉弁は、従来から使用さ
れる形式のものを使用することができる。前記オイル戻
し装置は、ＯＨＣ（オーバーヘッドカムシャフト）、Ｏ
ＨＶ（オーバーヘッドバルブ）などを装備した内燃機関
の全て、また水平対向型、Ｖ型、垂直型などの内燃機関
の全てに取り付けることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して実施
例により本発明の実施の形態を説明する。図１に示す実
施例１のオイル戻し装置は、内燃機関１のシリンダヘッ
ドカバー２内に滞留するオイル３をオイルパン４に戻す
オイル戻し通路５と、オイルポンプ（図示せず）に接続
されたオイルストレーナ６とによって構成している。前
記オイル戻し通路５は、機関本体の吸気マニホールド
（図示せず）側に配置し、オイル入口７をシリンダヘッ
ドカバー２内に滞留するオイルに開口させ、オイル出口
８をオイルストレーナ６のオイル吸引口９に向け、接近
して配置している。

【００１４】オイル出口側通路５₀ は、図１に示すよう
に、オイルパン４の側壁を貫通して、水平状に配置し、
通路内部で気泡が上層側に集まり易いようにした。そし
てオイル出口８は、オイル出口側通路５₀ の先端部を斜
めに切除し、上側がオイルストレーナ６からより遠くで
開口し、下側がオイルストレーナ６により近くまで通路
壁が残るように開口させた。なお、図１に示す符号10は
オイルストレーナ６の吸引力を、よりオイル戻し通路５
側に向けるためのバッフルである。

【００１５】このようにオイル出口８を形成すると、気
泡を多く混入するオイル戻し通路５の上側は、オイルス
トレーナ６から比較的遠くでオイルパン４内に開放さ
れ、気泡を含有するオイルが上昇流となり、オイルスト
レーナ６側に吸引されることを防止することができる。
また、通路の下側を流れる気泡の混入しないオイルは、
オイルストレーナ６の近くまで通路壁により案内され、
オイルストレーナ６の吸引作用をオイル戻し通路５に作
用させることができる。したがって、機関回転速度が上
昇するほど、オイル戻し通路５内のオイルをオイルパン
４側に吸引する力が増加するので、シリンダヘッドカバ
ー２内のオイル３をより多くオイルパン４側に戻すこと
ができる。

【００１６】図２，３は、実施例１の応用例であり、オ
イル出口８にバリヤ板11を取り付けたものである。この
応用例では、気泡を含むオイル流はバリヤ板11に堰止め
られ、オイルストレーナ６に吸引されることを確実に防
止し、オイル出口側通路５₀の下層を流れる気泡が混入
しないオイル流（矢印）のみをオイルストレーナ６側に
流出させるようにしたものである。なお、前記バリヤ板
11上に気泡を含むオイルが乗り上げるように、傾斜させ
て配置することもできる。

【００１７】図４に示す実施例２のオイル戻し通路５
は、シリンダヘッド12及びシリンダボディ13内に穿設
し、その下側開口にオイル出口側通路５₀ を取り付け、
その先端側を水平方向を向けて折曲げ、オイルストレー
ナ６に接近させて配置し、実施例１と同様にオイル出口
側通路５₀ を斜め切除し、オイル出口８を開口させた。
なお図４に示す符号14はオイル還流とブローバイガスの
ＰＣＶを行うための通路である。

【００１８】ところで図４に示す内燃機関１が、図に向
かって右側に傾斜した状態で機関回転速度が上昇する
と、オイルは通路14側に流れ、オイル還流が十分に行わ
れなくなる。したがって、図５に示すように、通路14の
下側開口部に通路14₀ を取り付けオイル出口側通路５₀
と合流させることにより、オイル還流を順調に行わせる
ことができる。

【００１９】以上のように内燃機関１の両側にオイル戻
し通路５，14を形成することで、他のオイル・ＰＣＶ用
通路内を降下するオイル量を低減させ、高機関回転速度
時のＰＣＶを順調に行わせることができる。このよう
に、前記オイル戻し通路５を複数とすることができ、そ
の合流させるための繋ぎ方は、図に示すＹないしＴ型に
限定されず、任意の接続方法を採用することができる。

【００２０】図６に示す実施例３のオイル戻し装置は、
オイル入口側にフロート式開閉弁15を取り付けたもので
あり、その他は実施例１と同様に形成したので、図１と
同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。フロ
ート式開閉弁15は、フロート16、ニードルからなる弁体
17、戻しスプリング18からなり、オイル３の滞留量が少
ない場合（図のＡ）には、フロート16が下がり、弁体17
は戻しスプリング18によって弁座19に押し付けられ閉弁
する。したがって、オイルストレーナ６（図１）の吸引
力が作用しても、オイル戻し通路５に流入するオイルは
ゼロになり、空気吸い込みも起こらない。

【００２１】オイル３の滞留量が増加するとフロート16
が上昇し（Ｂ）、戻しスプリング18の弾性力に打ち勝っ
て、フロート支持腕20と一体をなすレバー21が、弁棒22
を引くことにより弁体17が開弁し、滞留するオイル３が
オイル戻し通路５内に流入する。なお、図６のＤ、Ｅに
示す符号24は弁棒22を通す貫通穴であり、25はレバー21
と弁棒22とを係合させる大径部である。

【００２２】なお前記戻しスプリング18及びブラケット
26（弁棒22及びフロート16を軸支している）は、図６の
Ａ〜Ｅの各図を対照することから理解されるように、ケ
ーシング27に固定している。ブラケット26は、図６のＣ
に断面で示すように２本の腕26₀ によってケーシング27
に固着しており、オイルはケーシング27の端部から自由
に出入りできる。なお、前記腕26₀ は、図６のＣ〜Ｅに
示すように図の横方向を向けて取り付けたが、必要に応
じ、縦方向その他任意の方向を向けて取り付けることが
てきる。

【００２３】図７に示す実施例４のオイル戻し装置は、
レバー21を図のように湾曲させた外は実施例３と同様に
構成した。図７のＡは、シリンダヘッドカバー２内に滞
留するオイル（図示せず）が減少し、フロート16が下が
った状態を示している。図７のＢは、オイルが増量して
フロート16が浮き上がった状態を示し（以下の図も同
様）ている。即ちオイルが増量してフロート16が上昇す
ると、レバー21が回動し、先端側が大径部25と係合する
ようになる。この場合レバー21が図に示すように湾曲し
ていると、実施例３のレバー21と同じ角度だけ回動した
場合でも、弁体17のストローク量を大きくすることがで
きる。

【００２４】図８のＡに示す実施例５のオイル戻し装置
は、オイル入口７をケーシング27の胴部に開口した複数
の貫通穴によって形成し、弁体17をピストン弁と、弁座
19をケーシング27の内面とした外は実施例３と同様に構
成した。図９に示す実施例６のオイル戻し装置は、オイ
ル入口７をケーシング27の胴部下側にスリット状に開口
した外は実施例５と同様に構成した。実施例５のオイル
戻し装置は、より気泡の少ないオイルをオイルパン４
（図１）に還流することができる。図10に示す実施例７
のオイル戻し装置は、弁面17₀ 及び弁座19を円錐状とし
た外は実施例６と同様に形成した。このものも実施例６
と同様に気泡の少ないオイルをオイルパン４に還流する
ことができる。

【００２５】図11に示す実施例８のオイル戻し装置は、
弁体17を板状とし、弁棒22を弁体17に軸支し、フロート
支持腕20をケーシング27に直接軸支した外は、前記各実
施例のフロート式開閉弁と同様に形成した。また図12に
示す実施例９のオイル戻し装置は、弁体17をバタフライ
弁とし、戻しスプリング18を渦巻きスプリングとし、フ
ロート16を球体とした外は、実施例８と同様にした。こ
のようにフロート式開閉弁の各部材の形状は、任意に選
定して実施することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関の
オイル戻し装置は次の効果を奏することができる。シリ
ンダヘッドに滞留するオイルを、オイルパンのオイルを
吸引するオイルストレーナの近くに開口するオイル戻し
通路によって積極的に吸引し、オイルパンに降下させる
ようにし、オイル出口で気泡を含むオイルを、よりオイ
ルストレーナから離して開放するようにした請求項１に
記載のオイル戻し装置は、簡単な構造で、気泡混入量の
少ないオイルを確実に機関各部に循環させることがで
き、しかも、部品点数を少なくすることができるので、
製造及び保守コストの低減を図ることができる。

【００２７】また、シリンダヘッドに滞留するオイルを
オイルパンに還流させるオイル戻し通路をオイルパン内
オイル中に開口させ、オイル入口にフロート式開閉弁を
取り付け、シリンダヘッドカバー内に滞留するオイル量
が少なくなると閉弁するようにした請求項２に記載のオ
イル戻し装置は、シリンダヘッドカバー内に滞留するオ
イルを、オイルストレーナの吸引力によって積極的に前
記オイル戻し通路を通じて還流する際に、空気を吸い込
むことを防止することがてきる。

【００２８】以上によって、オイル中に空気が混入する
ことを確実に防止することができ、ハンチング、油膜切
れ、焼き付きなどの支障が生じることを防止することが
できる。したがって、オイルパンに入れるオイル量をよ
り少なくして運転することが可能となり、高い経済効果
と信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による内燃機関のオイル戻し
装置の概要説明図である。

【図２】図１に示す実施例１の応用例による内燃機関の
オイル戻し装置の要部説明図である。

【図３】図２のIII-III 線矢視断面図である。

【図４】本発明の実施例２による内燃機関のオイル戻し
装置の概要説明図である。

【図５】図４に示すオイル戻し装置の応用例の要部説明
図である。

【図６】本発明の実施例３の内燃機関のオイル戻し装置
であり、Ａは閉弁状態のフロート式開閉弁を取り付け部
分の縦断面図であり、Ｂはフロートが上昇し、開弁した
様子を示す縦断面図であり、Ｃは図６のＡのＣ−Ｃ線矢
視図断面であり、Ｄは図６のＡのＤ−Ｄ線矢視図であ
り、Ｅは図６のＥ−Ｅ線矢視断面図である。

【図７】本発明の実施例４の内燃機関のオイル戻し装置
の要部断面図であり、Ａはニードル弁によるフロート式
開閉弁の縦断面図であり、Ｂはその開弁状態を示す縦断
面である。

【図８】本発明の実施例５の内燃機関のオイル戻し装置
の要部断面図であり、Ａはピストン弁によるフロート式
開閉弁の縦断面図であり、Ｂはその開弁状態を示す縦断
面である。

【図９】本発明の実施例６の内燃機関のオイル戻し装置
の要部断面図であり、Ａはピストン弁によるフロート式
開閉弁の縦断面図であり、Ｂはその開弁状態を示す縦断
面である。

【図10】本発明の実施例７の内燃機関のオイル戻し装置
の要部断面図であり、Ａはテーパ状弁面を有するフロー
ト式開閉弁の縦断面図であり、Ｂはその開弁状態を示す
縦断面である。

【図11】本発明の実施例８の内燃機関のオイル戻し装置
の要部断面図であり、Ａは板状開閉弁を有するフロート
式開閉弁の縦断面図であり、Ｂはその開弁状態を示す縦
断面である。

【図12】本発明の実施例９の内燃機関のオイル戻し装置
の要部断面図であり、Ａはバタフライ弁を有するフロー
ト式開閉弁の縦断面図であり、Ｂはその開弁状態を示す
縦断面である。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ シリンダヘッ
ドカバー ３ オイル ４ オイルパン ５ オイル戻し通路 ５₀ オイル出口通
路 ６ オイルストレーナ ７ オイル入口 ８ オイル出口 ９ オイル吸引口 フロート式開閉弁15 17 弁体 戻しスプリング18 19 弁座 ケーシング27

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッドカバー内に滞留するオイ
   ルをオイルパンに戻すオイル戻し通路を設け、このオイ
   ル戻し通路のオイル出口側をオイルストレーナに向けて
   配置し、通路端部より上流側の上部通路壁を切除し、気
   泡を含む上層部オイルをオイルストレーナから離れた位
   置でオイルパン内に開放し、下層部オイルをオイルスト
   レーナにより吸引させるように形成した内燃機関のオイ
   ル戻し通路。
2. 【請求項２】 前記オイル戻し通路のオイル出口側を、
   オイルストレーナに向けて、上側から下側に斜めに切除
   した請求項１記載の内燃機関のオイル戻し通路。
3. 【請求項３】 前記オイル戻し通路のオイル入口にフロ
   ート式開閉弁を取り付け、オイル面が低下しフロートが
   下がると、弁が絞られるようにした請求項又は２記載の
   内燃機関のオイル戻し通路。