JP4454193B2

JP4454193B2 - エンジンの油戻し装置

Info

Publication number: JP4454193B2
Application number: JP2001247034A
Authority: JP
Inventors: 広幸村上
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2021-08-16
Also published as: JP2003056326A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関（エンジン）において、オイルミストセパレータで分離されたブローバイガスの油や過給機の潤滑油等を配管を介してオイルパンに戻す技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から内燃機関のクランクケース内ではブローバイガスが発生し、ギヤケース内では潤滑油のオイルミスト等が発生し、これらオイルミストはブリーザ装置等より機関外へ排出するとエンジン周囲を汚すばかりでなく、大気を汚すため、オイルを分離してオイルパンに戻し、空気のみ大気へ放出したり、吸気側へ送るようにしている。
【０００３】
前記オイルを分離するために、内燃機関の本体外にはオイルミストセパレータが付設されており、該オイルミストセパレータの油戻し管はシリンダボディに沿って下方のオイルパン下部まで延設されて、オイルパン下端で連通する構成とし、該油戻し管の出口をオイルパンの下部で連通させて、潤滑油内へ戻す構成としている。なお、油戻し管の出口をクランクケースに直接戻すとオイルミストセパレータの入口と出口で同圧となって油が戻り難くなり、また、オイルミストセパレータ側に逆流するおそれもある。このような技術として、例えば特開平２０００−８７７２０の技術がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のように油戻し管をシリンダボディの外側からオイルパン下部に配管する構成であると、誤って配管に当たり外れたり、折損した場合に、オイルパンに充填した潤滑油が全て漏れてしまい、内燃機関が稼働中であると潤滑油が不足して焼き付き等が生じて機関が壊れる恐れがある。また、油戻し管が簡単に外れないように、強固に接続する必要があるため、部品が高価となり、組立工数も増加していたのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決すべく、次のような手段を採用するものである。
【０００６】
請求項１においては、オイルパン（４）の上方にオイルミストセパレータ（１２）を配置し、該オイルミストセパレータ（１２）より分離した油や潤滑油を、該オイルパン（４）に、油戻し管（１３）を介して戻す、エンジン（１）の油戻し装置（１４）において、該油戻し装置（１４）は、該オイルパン（４）の一部に一体的に形成された油溜まり（２２）と連通管（２１）とから構成し、該油溜まり（２２）は、該オイルパン（４）の外周の側面壁（４ｂ）の上部において、オイルパン（４）の外周上部に形成したフランジ部（４ｃ）の上面よりも低く構成し、また、平面視で側面壁（４ｂ）よりも内側へ膨出した内壁（４ｄ）と、該側面壁（４ｂ）との間に形成し、該内壁（４ｄ）の上端面は、該オイルパン（４）の油溜まり（４ａ）に充填する潤滑油の油面（Ｌ）よりも高い位置で、かつ、前記フランジ部（４ｃ）上面よりも低い位置とし、該油溜まり（２２）の底部（４ｅ）の高さは油面（Ｌ）よりも低い位置とし、該油溜まり（２２）が位置する前記側面壁（４ｂ）に連通孔（４ｆ）を開口し、該連通孔（４ｆ）に連通管（２１）を固定し、該連通管（２１）に油戻し管（１３）を連結し、該連通孔（４ｆ）の高さは、該油溜まり（２２）の底部近傍に配置し、該油戻し管（１３）の下端は油溜まり（２２）の底部に接続したものである。
【０００７】
請求項２においては、請求項１記載のエンジンの油戻し装置において、前記油溜まり（２２）をオイルパン（４）より小容量に構成したものである。
【０００８】
請求項３においては、請求項１記載のエンジンの油戻し装置において、前記オイルミストセパレータ（１２）を、該オイルパン（４）の上方の、シリンダブロック（２）の側面に付設したギヤケース（１１）に配置したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１０】
図１は本発明に係る油戻し装置を装備したエンジンの全体側面図、図２は同じく正面図、図３はオイルミストセパレータと油溜まり部の正面図、図４は同じく側面図、図５は油溜まりを配置したオイルパンの一部正面図、図６は同じく側面図、図７は同じく平面図である。
【００１１】
まず、図１、図２よりエンジンの全体構成から説明する。エンジン（内燃機関）１は複数のピストンを収納したシリンダとクランクケースからなるシリンダブロック２にクランク軸３が軸支され、該クランク軸３の一端は減速ギヤケース６に挿入されて、該ギヤケース６より出力軸７が突出されている。前記シリンダブロック２下部がオイルパン４により覆われ、該オイルパン４内に潤滑油が貯留されている。また、前記シリンダブロック２の上部はシリンダヘッド５により覆われ、その上方に弁腕室８が配置され、該弁腕室８上に更に過給機９が配置され、該弁腕室８の一端に熱交換器（クーラー）１０が配置されている。
【００１２】
そして、前記シリンダブロック２の一側にギヤケース１１を付設して、カムギヤやポンプ駆動ギヤ等を収納している。該ギヤケース１１上にオイルミストセパレータ１２が配置され、該オイルミストセパレータ１２により分離された潤滑油をオイルパン４に戻すための潤滑油戻し管１３が連通され、該潤滑油戻し管１３の下端が本発明の油戻し装置１４に連通されている。
【００１３】
上記オイルミストセパレータ１２と潤滑油戻し管１３と油戻し装置１４について、図３乃至図７より説明する。オイルミストセパレータ１２は本実施例では遠心分離式としているが、衝突式等を用いることもでき限定するものではない。該オイルミストセパレータ１２の側面にはミスト入口１２ａが設けられて、該ミスト入口１２ａはホース２０を介してギヤケース１１の側面に開口したミスト出口１１ａと連通されている。
【００１４】
オイルミストセパレータ１２の上部には空気出口１２ｂが形成され、下部に潤滑油出口１２ｃが形成されている。該潤滑油出口１２ｃに潤滑油戻し管１３の一端（上端）が連通され、該潤滑油戻し管１３の下端が油戻し装置１４の連結管２１と連通されている。
【００１５】
このように構成することによって、ギヤケース１１内のオイルミストはミスト出口１１ａから出てオイルミストセパレータ１２のミスト入口１２ａに入り、潤滑油ミストの旋回運動により内壁に油分が付着して、潤滑油と空気に分離され、空気は空気出口１２ｂより排出され、油分は潤滑油出口１２ｃから潤滑油戻し管１３を介して油戻し装置１４に入るようにしている。
【００１６】
本発明の油戻し装置１４は、前記オイルパン４の一部に一体的に形成された油溜まり２２と連結管２１からなり、該油溜まり２２は図５、図６、図７に示すように、オイルパン４の外周の側面壁４ｂ（本実施例では前面壁）の一上部において、オイルパン４の外周上部に形成したフランジ部４ｃ上面よりも所定高さ低くし、図７に示すように、平面視で側面壁４ｂよりも内側へ膨出した内壁４ｄを形成して、該内壁４ｄと側面壁４ｂとの間に油溜まり２２を形成している。該内壁４ｄの上端面はオイルパン４の油溜まり４ａに充填する潤滑油の油面Ｌよりも高い位置とし、フランジ部４ｃ上面よりも低い位置とし、油溜まり２２の底部４ｅの高さは油面Ｌよりも低い位置としている。
【００１７】
このようにして、油溜まり２２はオイルパン４の油溜まり４ａとは内壁４ｄによって隔絶して配置され、オイルパン４の油溜まり４ａよりも上方位置に配置し、該油戻し装置１４の油溜まり２２の容積（容量）はオイルパン４の油溜まり４ａの容積（容量）よりも小さく構成している。
【００１８】
そして、油溜まり２２が位置する前記側面壁４ｂに連通孔４ｆが開口され、該連通孔４ｆに連結管２１が挿入固定されている。該連通孔４ｆの高さは油溜まり２２の底部近傍に配置されている。つまり、油戻し管１３の下端は油溜まり２２の底部に接続されることになる。
【００１９】
このように構成することによって、オイルミストセパレータ１２からの潤滑油は油溜まり２２内に溜まり、連通孔４ｆは潤滑油により塞がれて、オイルミストセパレータ１２の入口と出口の間の圧力が同圧となることはなく、オイルミストの抜けが悪くなったり、潤滑油が逆流することを防止している。また、エンジン１自体が傾斜した場合にも、油溜まり２２の液面の変化は小さく、連通孔４ｆが露出することもないのである。そして、油溜まり２２の容積以上の潤滑油が溜まると、内壁４ｄの上面よりオイルパン４の油溜まり４ａ内に溢れ出るのである。
【００２０】
尚、本発明に係る油戻し装置１４は、オイルパン４の上部の内側に一体的に形成しているが、オイルパン４の外側に一体的に設けることもできる。また、ケースまたはタンク等により別構成の油溜まり２２を形成して、該油溜まり２２をオイルパン４、または、シリンダブロック２の上部の外側面または内側面に付設し、油溜まり２２の下部に連結管２１を連通し、油溜まり２２の上部をオイルパン４の油溜まり４ａと連通する構成とすることもできる。
【００２１】
また、本発明の油戻し装置１４は、シリンダボデイ側部に配置したギヤケース１１内の潤滑油のオイルミストをオイルパンに戻す実施例について説明したが、過給機の潤滑油やオイルシールに溜まる油やクランクケース内のブローバイガスの油分等をオイルパンに戻す構成に適用でき、該油戻し装置１４の油戻し管の先端を前記同様にオイルパン４に設けた戻し装置１４に戻すように構成することもできるものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので次のような効果を奏する。
請求項１の如く、オイルパン（４）の上方にオイルミストセパレータ（１２）を配置し、該オイルミストセパレータ（１２）より分離した油や潤滑油を、該オイルパン（４）に、油戻し管（１３）を介して戻す、エンジン（１）の油戻し装置（１４）において、該油戻し装置（１４）は、該オイルパン（４）の一部に一体的に形成された油溜まり（２２）と連通管（２１）とから構成し、該油溜まり（２２）は、該オイルパン（４）の外周の側面壁（４ｂ）の上部において、オイルパン（４）の外周上部に形成したフランジ部（４ｃ）の上面よりも低く構成し、また、平面視で側面壁（４ｂ）よりも内側へ膨出した内壁（４ｄ）と、該側面壁（４ｂ）との間に形成し、該内壁（４ｄ）の上端面は、該オイルパン（４）の油溜まり（４ａ）に充填する潤滑油の油面（Ｌ）よりも高い位置で、かつ、前記フランジ部（４ｃ）上面よりも低い位置とし、該油溜まり（２２）の底部（４ｅ）の高さは油面（Ｌ）よりも低い位置とし、該油溜まり（２２）が位置する前記側面壁（４ｂ）に連通孔（４ｆ）を開口し、該連通孔（４ｆ）に連通管（２１）を固定し、該連通管（２１）に油戻し管（１３）を連結し、該連通孔（４ｆ）の高さは、該油溜まり（２２）の底部近傍に配置し、該油戻し管（１３）の下端は油溜まり（２２）の底部に接続したので、油戻し管が折損したり外れたりした場合でも、油の漏洩は油溜まりに収容された油分だけの最小限に抑えることができ、オイルパン内の潤滑油はそのまま作動油や潤滑油として利用でき、機関を破損することはない。
また、油溜まり（オイルパン）と油戻し管の接続構造は当接等による破損を考慮して、従来では頑丈な構造としていたが、破損による被害は最小限にとどめることができる構造となったので、接続構造を簡素化でき、コスト低減化が図れ、復旧も簡単にできるようになる。
【００２３】
また、前記油溜まりをオイルパンより上方に配置したので、上方に配置されるオイルミストセパレータ等と接続する油戻し管は短くて済み、簡素化でき、コスト低減化が図れる。また、オイルパン内の潤滑油が油溜まりに流入し難い構造となり、接続部の破損等の際にオイルパン内の潤滑油まで漏洩することはない。
【００２４】
また、前記油溜まりをオイルパンと一体的に形成したので、両者を同時に容易に製作することができ、組立等を省くことができ、コストアップは最小限に抑えられる。
【００２５】
また、前記油戻し管を油溜まりの底部に接続するので、油戻し管の出口が油内に位置し、油戻し管の出口がギヤケースまたはクランクケース内の空間と直接連通することがなく、オイルミストセパレータの入口側と同圧となって油が抜け難くなったり、油が逆流したりすることもない。そして、エンジン本体が傾いて、油溜まりの油が流れ出て少なくなっても支障がない。
【００２６】
請求項２の如く、前記油溜まりをオイルパンより小容量に構成したので、油溜まりを構成するためのスペースは小さくてよく、デッドスペースとなっている余分なスペースを有効に利用できる。また、漏洩時に排出される油は少量とすることができ、気がつかずに運転してもエンジンが破損するまで至ることはない。
【００２７】
請求項３の如く、前記オイルミストセパレータ（１２）を、該オイルパン（４）の上方の、シリンダブロック（２）の側面に付設したギヤケース（１１）に配置したので、ギヤケース１１内のオイルミストは、オイルミストセパレータ１２に入り、潤滑油と空気に分離され、油分は潤滑油出口１２ｃから潤滑油戻し管１３を介して油戻し装置１４に入るので、オイルミストセパレータ１２からの潤滑油は油溜まり２２内に溜まり、連通孔４ｆは潤滑油により塞がれて、オイルミストセパレータ１２の入口と出口の間の圧力が同圧となることはなく、オイルミストの抜けが悪くなったり、潤滑油が逆流することを防止しているのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油戻し装置を装備したエンジンの全体側面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】オイルミストセパレータと油溜まり部の正面図である。
【図４】同じく側面図である。
【図５】油溜まりを配置したオイルパンの一部正面図である。
【図６】同じく側面図である。
【図７】同じく平面図である。
【符号の説明】
１エンジン
４オイルパン
２２油溜まり
１３油戻し管

Claims

オイルパン（４）の上方にオイルミストセパレータ（１２）を配置し、該オイルミストセパレータ（１２）より分離した油や潤滑油を、該オイルパン（４）に、油戻し管（１３）を介して戻す、エンジン（１）の油戻し装置（１４）において、該油戻し装置（１４）は、該オイルパン（４）の一部に一体的に形成された油溜まり（２２）と連通管（２１）とから構成し、該油溜まり（２２）は、該オイルパン（４）の外周の側面壁（４ｂ）の上部において、オイルパン（４）の外周上部に形成したフランジ部（４ｃ）の上面よりも低く構成し、また、平面視で側面壁（４ｂ）よりも内側へ膨出した内壁（４ｄ）と、該側面壁（４ｂ）との間に形成し、該内壁（４ｄ）の上端面は、該オイルパン（４）の油溜まり（４ａ）に充填する潤滑油の油面（Ｌ）よりも高い位置で、かつ、前記フランジ部（４ｃ）上面よりも低い位置とし、該油溜まり（２２）の底部（４ｅ）の高さは油面（Ｌ）よりも低い位置とし、該油溜まり（２２）が位置する前記側面壁（４ｂ）に連通孔（４ｆ）を開口し、該連通孔（４ｆ）に連通管（２１）を固定し、該連通管（２１）に油戻し管（１３）を連結し、該連通孔（４ｆ）の高さは、該油溜まり（２２）の底部近傍に配置し、該油戻し管（１３）の下端は油溜まり（２２）の底部に接続したことを特徴とするエンジンの油戻し装置。
請求項１記載のエンジンの油戻し装置において、前記油溜まり（２２）をオイルパン（４）より小容量に構成したことを特徴とするエンジンの油戻し装置。
請求項１記載のエンジンの油戻し装置において、前記オイルミストセパレータ（１２）を、該オイルパン（４）の上方の、シリンダブロック（２）の側面に付設したギヤケース（１１）に配置したことを特徴とするエンジンの油戻し装置。