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【発明の名称】 エンジンのオイル戻し構造
【発明者】 【氏名】小山 良明
【課題】ブローバイガスから分離したオイルをバランサーハウジングおよびオイルパンに挟まれた空間に戻すオイル戻し部材の配置の自由度を高める。

【構成】バランサーハウジング19のオイル戻し通路20aに連なるオイル入口孔54bを有する上側部材54と、オイルパンのオイル中に開口するオイル出口孔52eを有する下側部材52とを結合してオイル戻し部材を構成したので、オイル出口孔52eの位置の設定自由度を高めることができる。その結果、オイルストレーナ51のオイル吸入孔52fに発生するオイルの吸入負圧の影響を受け難くい位置にオイル出口孔52eを配置することで、ブローバイガスとオイルとの気液分離を確実に行わせることができる。しかも金型成形品よりなる下側部材52および上側部材54は形状の自由度が高いため、オイル出口孔52eを確実にオイル液面下に位置させ、クランクケースの圧力変動が気液分離に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジン(E)のバランサーハウジング(19)とオイルパン(13)との間に、ブローバイガスから分離したオイルをオイルパン(13)に戻すオイル戻し部材を配置したエンジンのオイル戻し構造であって、
オイル戻し部材は、バランサーハウジング(19)のオイル戻し通路(20a)に連なるオイル入口孔(54b)が形成された金型成形品よりなる上側部材(54)と、オイルパン(13)のオイル中に開口するオイル出口孔(52e)が形成された金型成形品よりなる下側部材(52)とを結合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構造。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンのバランサーハウジングとオイルパンとの間に、ブローバイガスから分離したオイルをオイルパンに戻すオイル戻し部材を配置したエンジンのオイル戻し構造に関する。
【背景技術】
【0002】
エンジンの燃焼室からクランクケース内に漏れ出したブローバイガスにはオイルが含まれているため、シリンダヘッドに設けた気液分離室でブローバイガスとオイルとを分離した後、ブローバイガスを吸気系に戻し、オイルをオイルパンに戻す必要がある。
【0003】
シリンダブロックの下端に結合したロアブロックの下面にバランサーハウジングを支持したエンジンにおいて、シリンダヘッドに設けた気液分離室からオイルパンにオイルを戻すオイル戻し通路を、シリンダブロック、ロアブロックおよびバランサーハウジングの内部に形成したものが、下記特許文献1により公知である。
【特許文献1】特開2003−201815号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで上記従来のものは、オイル戻し通路のオイル出口孔がバランサーハウジングの下面に直接開口しており、そのオイル出口孔がバランサーハウジングに一体に設けられたオイルストレーナのオイル吸入孔に隣接するように配置されているため、オイルストレーナのオイル吸入孔の近傍に発生するオイルポンプの吸引負圧がオイル戻し通路のオイル出口孔に作用してしまい、気液分離室におけるブローバイガスとオイルとの分離に悪影響を及ぼす可能性がある。
【0005】
この不具合を解消するためには、オイル戻し通路のオイル出口孔の位置をオイルストレーナのオイル吸入孔から遠ざければ良いが、オイル出口孔はバランサーハウジングの下面に直接開口しているため、その位置を自由に選択することは困難である。
【0006】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ブローバイガスから分離したオイルをバランサーハウジングおよびオイルパンに挟まれた空間に戻すオイル戻し部材の配置の自由度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、エンジンのバランサーハウジングとオイルパンとの間に、ブローバイガスから分離したオイルをオイルパンに戻すオイル戻し部材を配置したエンジンのオイル戻し構造であって、オイル戻し部材は、バランサーハウジングのオイル戻し通路に連なるオイル入口孔が形成された金型成形品よりなる上側部材と、オイルパンのオイル中に開口するオイル出口孔が形成された金型成形品よりなる下側部材とを結合して構成されることを特徴とするエンジンのオイルストレーナ構造が提案される。
【0008】
尚、実施の形態の上側第2部材54は本発明の上側部材に対応する。
【発明の効果】
【0009】
請求項1の構成によれば、バランサーハウジングのオイル戻し通路に連なるオイル入口孔が形成された上側部材と、オイルパンのオイル中に開口するオイル出口孔が形成された下側部材とを結合してオイル戻し部材を構成したので、オイル出口孔をバランサーハウジングに直接形成する場合に比べて、オイル出口孔の位置の設定自由度を高めることができる。その結果、オイルパンの内部に配置されたオイルストレーナのオイル吸入孔に発生するオイルの吸入負圧の影響を受け難くい位置にオイル出口孔を配置することで、ブローバイガスとオイルとの気液分離を確実に行わせることができる。しかも金型成形品よりなる下側部材および上側部材は形状の自由度が高いため、オイル出口孔を確実にオイルパンのオイル液面下に位置させ、クランクケースの圧力変動が気液分離に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【0011】
図1〜図9は本発明の第1の実施の形態を示すもので、図1エンジンの正面図、図2は図1の2−2線断面図、図3は図2の3−3線矢視図、図4は図2の4−4線矢視図、図5は図3の5−5線断面図、図6は図3の6−6線断面図、図7はオイルストレーナを斜め下方から見た分解斜視図、図8はオイルストレーナ斜め上方から見た分解斜視図、図9はオイルストレーナを備えたバランサー装置の斜視図である。
【0012】
図1および図2から明らかなように、自動車のディーゼルエンジンEのシリンダブロック11の下面にロアブロック12が固定され、ロアブロック12の下面にオイルを貯留するオイルパン13が固定される。ロアブロック12の下面にエンジンEの二次振動を低減するバランサー装置14が設けられており、このバランサー装置14はオイルパン13に収納される。シリンダブロック11とロアブロック12との間にクランクシャフト15が回転自在に支持されており、クランクシャフト15の軸端に設けた駆動スプロケット16とバランサー装置14の駆動バランサーシャフト29の軸端に設けた従動スプロケット17とに無端チェーン18が巻き掛けられる。
【0013】
図3〜図6から明らかなように、バランサー装置14のバランサーハウジング19は上下に分割されたアッパーハウジング20およびロアハウジング21を複数本のボルト22…で結合し、その車体右側の端面に右サイドハウジング23を複数本のボルト24…で結合し、その車体左側の端面に左サイドハウジング25を複数本のボルト26…で結合して構成される。バランサーハウジング19は、アッパーハウジング20およびロアハウジング21を貫通する2本のボルト27,27と、右サイドハウジング23を貫通する2本のボルト28,28とでロアブロック12の下面に固定される。
【0014】
バランサーハウジング19に駆動バランサーシャフト29および従動バランサーシャフト30が平行に支持されており、駆動バランサーシャフト29には、その一端側から他端側に向けて従動スプロケット17、駆動ギヤ31、第1バランサーウエイト32および第2バランサーウエイト33が設けられる。また従動バランサーシャフト30には、その一端側から他端側に向けて従動ギヤ34、第1バランサーウエイト35および第2バランサーウエイト36が設けられる。クランクシャフト15に設けた駆動スプロケット16と駆動バランサーシャフト29に設けた従動スプロケット17とに無端チェーン18が巻き掛けられる。また駆動バランサーシャフト29に設けた駆動ギヤ31と従動バランサーシャフト30に設けた従動ギヤ34とが噛合する。
【0015】
従って、エンジンEの運転によりクランクシャフト15の回転が駆動スプロケット16、無端チェーン18および従動スプロケット17を介して駆動バランサーシャフト29に伝達され、駆動バランサーシャフト29の回転が駆動ギヤ31および従動ギヤ34を介して従動バランサーシャフト30に伝達される。このとき、クランクシャフト15の駆動スプロケット16の歯数は駆動バランサーシャフト29の従動スプロケット17の歯数の2倍に設定され、かつ駆動ギヤ31の歯数は従動ギヤ34の歯数に等しく設定されているため、駆動バランサーシャフト29および従動バランサーシャフト30はクランクシャフト15の回転数の2倍の回転数で相互に逆方向に回転し、駆動バランサーシャフト29および従動バランサーシャフト30に設けた第1、第2バランサーウエイト32,33;35,36によりエンジンEの二次振動が低減される。
【0016】
図6に明瞭に示されるように、右サイドハウジング23のアッパーハウジング20およびロアハウジング21に対する結合面にトロコイドポンプよりなるオイルポンプ37の円形のポンプ室23aが開口しており、このポンプ室23aの内部に相互に噛合するアウターロータ38およびインナーロータ39が相互に噛合した状態で収納される。ポンプ室23aに臨む吸入ポート40はロアハウジング21の下面に開口する吸入通路41に連通する。またポンプ室23aに臨む吐出ポート42は右サイドハウジング23の上面の(ロアブロック12との結合面に開口する吐出通路43(図3参照)に連通する。
【0017】
次に、図4〜図9に基づいて、オイルパン13からオイルポンプ37に吸入されるオイルを濾過するオイルストレーナ51の構造を説明する。
【0018】
図7および図8から明らかなように、オイルストレーナ51は金型により合成樹脂で射出成形される下側部材52、上側第1部材53および上側第2部材54と、合成樹脂メッシュよりなるストレーナエレメント55との合計4つの部材で構成される。
【0019】
下側部材52は勾玉状に湾曲して上面が開放する浅い容器状の本体部52aと、本体部52aの外周の一部から斜め上方に延出する板状の支持腕部52bと、支持腕部52bの上端に連なる直線状のオイル戻し通路形成部52cと、オイル戻し通路形成部52cの一端から下向きに延びるパイプ状のオイル排出管部52dとを備える。本体部52aの一端側(幅の広い側)には長方形状のオイル吸入孔52fが開口し、オイル戻し通路形成部52cの上面にはオイル排出管部52dに連通する樋状の溝52gが形成される。オイル排出管部52dの下端に開口するオイル出口孔52eはオイルパン13に貯留したオイルの液面下に位置しており、クランクケース内の圧力変動がシリンダヘッドに連なるオイル戻し通路を介して吸気系に影響を与えないようになっている。
【0020】
上側第1部材53は下側部材52の本体部52aと略同形状の部材であって、下面が開放する浅い容器状に形成されるとともに、その他端側(幅の狭い側)に上向きに貫通するオイル排出孔53aが形成される。また上側第1部材53の外周の3カ所にボルト孔を有する取付ボス53b,53c,53dが突設される。
【0021】
上側第2部材54は下側部材52のオイル戻し通路形成部52cと略同形状の部材であって、その下面にオイル戻し通路形成部52cの樋状の溝52gに対向する樋状の溝54aが形成されるとともに、オイル排出管部52dと反対側の端部に上向きに貫通するオイル入口孔54bが形成される。またオイル入口孔54bの両側にはボルト孔を有する取付ボス54c,54dが突設される。
【0022】
しかして、上側第1部材53の下面および上側第2部材54の下面は、下側部材52の本体部52aの上面およびオイル戻し通路形成部52cの上面にそれぞれ溶着により結合されるが、その際に上側第1部材53の下面と下側部材52の本体部52aの上面との間にストレーナエレメント55の外周部が挟まれて固定される。その結果、下側部材52の本体部52aおよびストレーナエレメント55間にダーティチャンバ56が区画され、上側第1部材53およびストレーナエレメント55間にクリーンチャンバ57が区画される。また下側部材52のオイル戻し通路形成部52cの溝52gと上側第2部材54の溝54aとの間にオイル戻し通路58が形成され、このオイル戻し通路58の両端は前記オイル入口孔54bおよび前記オイル排出管部52dに連通する。
【0023】
オイルストレーナ51の下側部材52、上側第1部材53および上側第2部材54を合成樹脂の金型成形品で構成したので形状の設計自由度を高めることができ、バランサーハウジング19およびオイルパン13に挟まれた狭い空間にコンパクトで高機能なオイルストレーナ51を配置することができる。特に、オイルポンプ37へのオイルの吸入経路に関しては、オイル吸入孔52fおよびオイル排出孔53aを最適の位置に配置するとともに、オイルの流路断面積を充分に確保することができる。またブローバイガスから分離したオイルの戻し経路に関しては、オイル出口孔52eの位置をオイルストレーナ51のオイル吸入口52fから充分に離し、かつオイルの液面上に露出しないように配置することができる。
【0024】
このように構成されたオイルストレーナ51は、図4から明らかなように、上側第1部材53の3個の取付ボス53b,53c,53dのボルト孔を下から上に貫通する3本のボルト59…でバランサーハウジング19のロアハウジング21に締結され、上側第2部材54の2個の取付ボス54c,54のボルト孔を下から上に貫通する2本のボルト60,60でバランサーハウジング19のアッパーハウジング20に締結される。このとき、上側第2部材54の2個の取付ボス54c,54dはアッパーハウジング20の駆動バランサーシャフト29側の端部に固定され、上側第1部材53の2個の取付ボス53b,53cはロアハウジング21の従動バランサーシャフト30側に固定され、上側第1部材53の残りの1個の取付ボス53dはロアハウジング21の駆動バランサーシャフト29および従動バランサーシャフト30の間に固定されるため、オイルストレーナ51はロアハウジング21の下面を覆うような位置関係で支持される。
【0025】
この取付状態で、上側第1部材53のオイル排出孔53aはロアハウジング21の下面に開口する吸入通路41を介してオイルポンプ37の吸入ポート40に連通する(図6参照)。また上側第2部材54のオイル入口孔54bは、アッパーハウジング20の下面に開口するオイル戻し通路20aを介して右サイドハウジング23のロアブロック12への結合面に開口するオイル戻し通路23bに連通する(図9参照)。この右サイドハウジング23のオイル戻し通路23bは、ロアブロック12およびシリンダブロック11の内部を貫通するオイル戻し通路(図示せず)を経てシリンダヘッドに形成したラビリンス型の気液分離室(図示せず)に連通する。
【0026】
次に、上記構成を備えた本発明の第1の実施の形態の作用を説明する。
【0027】
エンジンEを運転するとクランクシャフト15の回転が無端チェーン18を介して駆動バランサーシャフト29に伝達され、駆動バランサーシャフト29の回転が駆動ギヤ31および従動ギヤ34を介して従動バランサーシャフト30に伝達されることで、従動バランサーシャフト30に接続されたオイルポンプ37が作動する。
【0028】
その結果、オイルパン13に貯留されたオイルがオイルストレーナ51の下側部材52のオイル吸入孔52fから吸入され、ダーティチャンバ56からストレーナエレメント55を通過して濾過された後、クリーンチャンバ57から上側第1部材53のオイル排出孔53aを通過し、更にバランサーハウジング19のロアハウジング21の吸入通路41(図3および図6参照)および右サイドハウジング23の吸入ポート40を経てオイルポンプ37に吸入される。
【0029】
オイルポンプ37の吐出ポート42に吐出されたオイルは、右サイドハウジング23の吐出通路43(図3参照)からロアブロック12に供給され、そこから複数の経路に分岐してクランクシャフト15のジャーナル部や動弁機構の潤滑に供される。
【0030】
その際に、オイルストレーナ51のダーティチャンバ56およびクリーンチャンバ57を区画する下側部材52の本体部52aおよび上側第2部材54は上下方向に偏平な形状を有しており、それらの結合面に大面積のストレーナエレメント55の外周部が挟まれて固定されるので、ストレーナエレメント55によるオイルの流通抵抗の増加を最小限に抑えるとともに、ストレーナエレメント55の目詰まりを防止することができる。
【0031】
図7および図8から明らかなように、オイルパン13の底面との干渉を避けるために、オイルストレーナ51の厚さはオイル吸入孔52f側で薄く、オイル排出孔53a側で厚くなっているが、オイルストレーナ51の幅をオイル吸入孔52f側で広く、オイル排出孔53a側で狭くすることで、オイルの流路断面積の急変を防止してオイルの流通抵抗の増加を最小限に抑えている。特に、オイルストレーナ51の流路断面積をオイル吸入孔52f側からオイル排出孔53a側に向けて次第に狭くしたので、オイル吸入孔52fから排出孔53aに向けて流れるオイルの流速をゆっくりと増加させてオイルポンプ37への流入抵抗の低減を図ることができる。
【0032】
エンジンEの燃焼室から漏れたブローバイガスはオイル分を含んだ状態でシリンダヘッドに供給され。そこに設けた気液分離室でブローバイガスとオイルとに分離された後、ブローバイガスは吸気系に戻されてオイルはオイルパン13に戻される。ブローバイガスから分離されたオイルは、シリンダブロック11およびロアブロック12に形成した図示せぬオイル戻し通路内を流下し、ロアブロック12に結合されるバランサーハウジング19の右サイドハウジング23のオイル戻し通路23b(図3および図9参照)と、アッパーハウジング20のオイル戻し通路20a(図3および図9参照)とを通過して、オイルストレーナ51の上側第2部材54のオイル入口孔54b(図8および図9参照)に流入する。
【0033】
上側第2部材54のオイル入口孔54bに流入したオイルは、下側部材52のオイル戻し通路形成部52cおよび上側第2部材54間に形成されたオイル戻し通路58と、下側部材52のオイル排出管部52dとを通過し、オイル出口孔52eからオイルパン内オイル液面下に戻される。
【0034】
このように、ブローバイガスを分離した後のオイルをオイルパン13に戻すためのオイル戻し通路58およびオイル排出管部52dをオイルストレーナ51と一体に形成したので、それらを別部材で構成する場合に比べて部品点数および組付工数を削減することができる。
【0035】
またオイルパン19内のオイルを濾過するオイルストレーナ51の一部を構成する下側部材52と、ブローバイガスから分離したオイルをオイルパン19に戻すオイル戻し部材の一部を構成する下側部材52とを共用したので、部材を共用しない場合に合計4個になる部材数を合計3個に抑え、オイルストレーナ51およびオイル戻し部材の部品点数およびコストを削減することができる。
【0036】
更にバランサーハウジング19に結合される上側第1部材53および上側第2部材54を別部材としたので、それら上側第1、第2部材53,54の部品精度を高めてバランサーハウジング19への結合を容易にし、結合部からのオイルの漏れを抑制することができる。仮に上側第1、第2部材53,54を一部材で構成すると、部材の寸法が大型化するとともに、同一部材にオイル排出孔53aおよびオイル入口孔54bを形成することが必要となり、それらオイル排出孔53aおよびオイル入口孔54bをバランサーハウジング19の吸入通路41およびオイル戻し通路20aに位置合わせするための寸法精度が厳しくなり、加工コストの上昇を招くことになる。
【0037】
ところで、オイルストレーナ51のオイル吸入孔52fとオイル出口孔52eとの位置関係によっては、オイル吸入孔52fに作用するオイルポンプ37の吸引負圧がオイル出口孔52eに作用してしまい、オイル出口孔52eに連なる気液分離室におけるブローバイガスおよびオイルの分離に悪影響を与える可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、下側部材52のオイル戻し通路形成部52cおよび上側第2部材54間に形成したオイル戻し通路58によってオイル吸入孔52fに対するオイル出口孔52eの位置関係を自由に設定し、オイルポンプ37の吸引負圧の影響を回避することができる。
【0038】
しかも下側部材52に下向きに突出するオイル排出管部52dを形成し、その下端にオイル出口孔52eを開口させたので、オイル出口孔52eがオイル液面上に露出するのを確実に防止し、クランクケースの圧力変動が気液分離に悪影響を及ぼすのを防止することができる。
【0039】
またオイルストレーナ51はバランサーハウジング19の両端間を架橋するように支持され、バランサーハウジング19の下面とオイルパン13の底面との間の空間を仕切っているため、オイルストレーナ51に車両の加減速、車両の旋回、路面の傾斜等に伴うオイルの液面の変動を抑制するバッフルプレートの機能を発揮させ、オイルへのエアの混入によるオイルポンプ37のエア噛みを確実に防止することができる。これにより、特別のバッフルプレートを設ける必要をなくしたり、既存のバッフルプレートを小型化したりすることができ、部品点数の削減やコストの削減が可能となる。特に、下側部材52の本体部52aとオイル戻し通路形成部52cとを接続する支持腕部52bが板状に形成されているため、その支持腕部52bでオイルの移動を効果的に抑制してバッフルプレートとしての機能を高めることができる。
【0040】
次に、図10に基づいて本発明の第2の実施の形態を説明する。
【0041】
第2の実施の形態は、オイルストレーナ51の上側第1部材53の上面に、バランサーハウジング19のロアハウジング21の下面に向かって上向きに突出するリブ53eを一体に形成したものである。このリブ53eの延びる方向は、下側部材52の支持腕部52bの延びる方向と概ね直交している。
【0042】
このように、上側第1部材53にリブ53eを一体に形成することで、オイルストレーナ51の剛性を高めることが可能になるだけでなく、前記リブ53eにバッフルプレートの機能を発揮させてオイルパン13内のオイルの液面の波立ちを一層効果的に抑制することができる。特に、支持腕部52bの延びる方向とリブ53eの延びる方向とを直交させたので、オイルの移動方向に関わらずに液面の波立ちを抑制することができる。
【0043】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0044】
例えば、実施の形態ではブローバイガスから分離したオイルをオイルパン13に戻すためのオイル戻し通路58およびオイル排出管部52dをオイルストレーナ51と一体に形成しているが、それらをオイルストレーナ51と別体に形成しても良い。
【0045】
また実施の形態では下側部材52、上側第1部材53および上側第2部材54を合成樹脂の金型成形品で構成しているが、金属の金型成形品(プレス製品やダイキャスト製品)で構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るエンジンの正面図
【図2】図1の2−2線断面図
【図3】図2の3−3線矢視図
【図4】図2の4−4線矢視図
【図5】図3の5−5線断面図
【図6】図3の6−6線断面図
【図7】オイルストレーナを斜め下方から見た分解斜視図
【図8】オイルストレーナ斜め上方から見た分解斜視図
【図9】オイルストレーナを備えたバランサー装置の斜視図
【図10】本発明の第2の実施の形態に係る、前記図8に対応する図
【符号の説明】
【0047】
13 オイルパン
19 バランサーハウジング
20a オイル戻し通路
52 下側部材
52e オイル出口孔
54 上側第2部材(上側部材)
54b オイル入口孔
E エンジン

特許の図
【出願人】 【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
【出願日】 平成18年8月28日(2006.8.28)
【代理人】 【識別番号】100071870
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 健

【識別番号】100097618
【弁理士】
【氏名又は名称】仁木 一明
【公開番号】 特開2008−51054(P2008−51054A)
【公開日】 平成20年3月6日(2008.3.6)
【出願番号】 特願2006−230201(P2006−230201)