JPS603930Y2 - 内燃機関の潤滑系回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は自動車エンジン等の内燃機関の潤滑系統に係
り、特に各潤滑部に供給されるエンジンオイルの油温を
調節した内燃機関の潤滑系回路に関する。

一般に自動車等の内燃機関においては、暖機過程時のエ
ンジンオイルの油温上昇がきわめて遅いため、エンジン
オイルの粘性が大きく、粘度による油路損失が大きい。

このため、エンジンシリンダなどの各潤滑部にエンジン
オイルが充分に供給されず、潤滑機能を損ねる恐れがあ
った。

また、低温時にはエンジンオイルの粘度も高く、各潤滑
部における摩擦損失が大きいため、暖機過程などの低温
時の排気エミッション、燃費、運転性が低下する原因と
なっていた。

このことから、各潤滑部の摩擦損失の低減を目的として
、エンジンオイルを加熱する加熱手段を設け、この加熱
手段によりエンジンオイルの温度を制御したものがある
。

しかしながら、暖機運転前後でエンジンオイルの温度を
加熱制御することは困難であり、この加熱制御法を利用
した加熱手段は複雑かつ高価なものとなっていた。

また、オイルポンプにおけるリリーフ油が有効に利用さ
れていなかった。

この考案は上述した点を考慮し、リリーフ油路を流れる
リリーフ油を積極性に利用して低温時に加熱し、各潤滑
部に供給されるエンジンオイルの温度を調節し、簡単か
つ安価な装置で燃費、排気エミッション、運転性の向上
を図ることができるようにした内燃機関の潤滑系回路を
提供することを目的とする。

この目的を遠戚するため、この考案においては、オイル
ポンプをバイパスするようにリリーフ弁を備えたリリー
フ油路を設ける一方、このリリーフ油路はリリーフ弁下
流側でエンジンオイル加熱部を有する第１分岐油路と第
２分岐油路とに分岐させ、その分岐部に油路切換弁を設
けた山のである。

以下、この考案の実施例について添付図面を参照して説
明する。

第１図は、この考案に係る内燃機関の潤滑系統を示す系
統図であり、図中符号１０はエンジンオイル１１を貯溜
したオイルパンを示す。

オイルパン１０内の貯溜エンジンオイル１１はオイルポ
ンプ１２のポンプ作用によりオイルスクリーン１３から
オイルストレーナ１４を経て汲み上げられ、オイルフィ
ルタ１５に至り、ここでエンジンオイル１１は濾過され
、異物が除去される。

濾過されたエンジンオイルは、オイルギヤラリ１６を経
てメインオイルギヤラリ１７から各潤滑部（エンジンシ
リンダ等）の潤滑部１８に供給され、この潤滑部１８を
潤滑しており、潤滑後、エンジンオイル１１は戻り油路
１９を経てオイルパン１０に還流され、エンジンオイル
の閉じた潤滑系回路が形成される。

一方、前記オイルポンプ１２の下流側からリリーフ油路
２０が分岐されている。

このリリーフ油路２０は途中にリリーフ弁２１を有し、
オイルポンプ１２をバイパスしてその上流側に接続され
る。

リリーフ油路２０はリリーフ弁２１の下流側で第１分岐
油路２ＯＡと第２分岐油路２０Ｂとに分岐されており、
その分岐部に油温制御式油路切換弁２３が設けられ、こ
の油路切換弁２３によりリリーフ油の油路が選択的に切
り換えられる。

両分岐油路２０Ａ、２０Ｂのうち、第１分岐油路２０Ａ
には電気ヒータ、排気熱、温水等の熱源を利用したエン
ジンオイル加熱部２４が形成され、この加熱部を流れる
エンジンボイル（リリーフ油）を加熱している。

なお、符号２６はオイルフィルタ１５をバイパスするバ
イパス油路であり、この油路２６の途中にはバイパス弁
２７が設けられている。

また、前記油路切換弁２３は第２図に示すようにボトム
バイパス型サーモスタットを用いたものであり、密閉構
造の弁ケーシング３０を有する。

この弁ケーシング３０内に仕切板３１が設けられ、弁ケ
ーシング３０内を第１分岐油路２゛ＯＡに連通可能な室
３２と第２分岐油路２ＯＢに連通ずる室３３とに区画し
ている。

仕切板３１は中央に弁座を有する一方、この仕切板３１
め室３３側には取付リブ３４が固定されており、この取
付リブ３４にニードルシャフト３５が支持されている。

・二二ドルシャフト３５は仕切板３１の弁座中心を貫い
て反対側の室３２に延び、その先端部にサーモスタット
弁３６が取付けられている。

このサーモスタット弁３６はワックス等を収容したサー
モエレメント３７と一体的構造をなしておりζこのサー
モエレメント３７の外周部は支持体３８によりサポート
される。

支持体３８とサーモスタット弁３６との間には第１スプ
リング３９が介装されるとともに支持体３８は仕切板３
１にかしめなどにより固定される。

第１スプリング３゛９はサーモスタット弁３６を仕切板
３１の弁座に押圧するようにばね作用する。

また、サーモエレメント３７はボトムシャフト４０を有
しており、このシャフト４０の自由端部にボトム弁４１
がスライド自在に取付けられている。

ボトム弁４１は第１分岐油路２０Ａのポートに対向して
おり、第２スプリング４２のばね力によりシャフト４０
の自由端部のストッパー４ＯＡに常時押圧される。

第２スプリング４２は第１スプリング３９より小さいば
ね定数を有し、サーモエレメント３７とボトム弁４１と
の間に介装される。

なお、リリーフ弁２１を通ったエンジンオイルは、弁ケ
ーシング３０の室３２側に供給されるようになっている
。

次に、油路切換弁の弁作用について述べる。

内燃機関の暖機過程時のように、エンジンオイルが低温
の場合には、エンジンオイルの粘度が高いので、オイル
ポンプ１２の吐出圧が高く、リリーフ油量も多い。

また、エンジンオイルが低温であると、油路切換弁２３
のサーモエレメント３７内のワックスの熱膨張は小さく
、第１スプリング３９のばね作用により、サーモスタッ
ト弁３６は仕切板３１の弁座に押圧され、サーモスタッ
ト弁３６を閉じる。

こめとき、ボトム弁４１は第１分岐油路２ＯＡのポート
を開放している。

したがって、リリーフ弁２１を通ったエンジンオイル１
１は第１分岐油路２０Ａに案内され、その途中でエンジ
ンオイ、ル加熱部２４にて加熱され、油温か上昇する。

温度上昇したエンジンオイルは続いてリリーフ油路２０
を通りオイルポンプ１２の上流側に供給され、ここでオ
イルパン１０から送られてくるエンジンオイル１１と混
合され、その油温を上昇させる。

これにより、エンジンオイルの粘性が低下し、エンジン
オイル粘度による摩擦損失が減少する。

一方油路切換弁２３内にリリーフされるエンジンオイル
１′１の温度が所定値以上に達すると、サーモニレメン
、ト″３７のワックスが熱膨張シ、第１スプリング３９
のばね力に抗してサーモスタット弁３６を仕切板３１の
弁座から離す方向に移動させ、サーモスタット弁３６を
開放させる。

このとき、ボトム弁４１は第１分岐油路２０Ａのポート
側に押圧され、第１分岐油路２０Ａを閉塞する。

これにより、リリーフ弁２１を通ったエンジンオイル１
１は第２分岐油路２０Ｂに案内される。

この第２分岐油路２０Ｂには加熱部が設けられていナイ
ので、この油路内を通るエンジンオイルを異常加熱させ
る恐れは全くない。

このように、リリーフ油路２０内を流れるリリーフ油を
積極的に利用し、暖機運転時にはエンジンオイル加熱部
２４でリリーフ油（エンジンオイル）を加熱して温度上
昇させ、オイルパン１０からのエンジンオイル１１と混
合させるようにしたから、各潤滑部１８に供給されるエ
ンジンオイルの油温は調節され、エンジンオイルによる
各潤滑部１８での摩擦損失を減少でき、充分な量のエン
ジンオイルを各潤滑部に供給することができる。

また、暖機終了後には油路切換弁２３によりリリーフ油
路２０を流れるエンジンオイルの流れが切換わり、第２
分岐油路に案内されるから、エンジンオイルは不要な加
熱を受けず、異常高温となることもない。

第３図および第４図は油路切換弁の第１変形例を示した
ものである。

この油路切換弁２３Ａは、インライン型サーモスタット
を用いたものであり、サーモエレメント３７Ａの下端を
第１分岐油路２０Ａ内のポートに出し入れ自在と腰革１
骨岐油路２０Ａを開閉可能としたものであり、これによ
り第２図に示したボトム弁４１、ボトムシャフト４０、
第２スプリング４２を省略したものである。

その他の構成は第２図に示した油路切換弁２３と同じで
あるので同一符号を付し説明を省略する。

第５図は油路切換弁２３Ｂの第２変形例を示すものであ
る。

この油路切換弁２３Ｂはサイドバイパス型サーモスタッ
トを用いたもので、弁ケーシング３０Ｂの側部および上
部に第１および第２分岐油路２０Ａ、２０Ｂのポートが
それぞれ形成される。

弁ケーシング３０Ｂ内は、弁座を形成した仕切体３１Ｂ
で上下２室３２Ｂ、３３Ｂに仕切られ、この仕切体３１
Ｂの取付リブ３４Ｂの中央部にニードルシャフト３５Ｂ
を支持させ、その下部に一体構造・のサーモスタット弁
３６Ｂとサーモエレメント３７Ｂとを取付け、サーモエ
レメント３７Ｂの下部を支持体３８Ｂでスライド自在に
サポートし、この支持体３８Ｂとサーモスタット弁３６
との間にスプリング３９Ｂを介装したものである。

サーモスタット弁３６Ｂは２つの弁体４５，４６を有す
る。

一方の弁体４５はテーパ状あるいはスカート状に形成さ
れ、第２分岐油路２０Ｂに連通ずる弁座を開閉可能とす
る一方、他方の弁体４６は筒状をなし、第１分岐油路２
０Ａのポートを開閉可能となっている。

しかして、油路切換弁２３Ｂに供給されるエンジンオイ
ル（リリーフ油）の油温が所定温度以下のときには、第
１スプリング３９Ｂのばね力により第２分岐油路２０Ｂ
に連通ずる弁座を閉じ、第１分岐油路２０Ａのポートを
開放させ、第１分岐油路２０Ａ内にエンジンオイルを流
通させる。

エンジンオイルの油温が所定値以上のときには、サーモ
エレメント３７Ｂ内のワックスが熱膨張して、スプリン
グ３９Ｂのばね力に抗してサーモスタット弁３６Ｂを下
動させ１、第１分岐油路２０Ａのポートを閉塞し、第２
分岐油路２０Ｂに通じる弁座を開放させる。

これにより、エンジンオイルは第２分岐油路２０Ｂ内に
案内される。

また、第６図は油路切換弁の第３変形例を示すものであ
る。

この油路切換弁２３Ｃは第６図において弁ケーシング３
０Ｃの下部に筒状のサブケーシング４８を取付け、この
サブケーシング４８の異子位置に第１および第２分岐油
路２０Ａ、２０Ｂのポートをそれぞれ開口させるもので
あり、両ポートは中空筒状弁体を有するサーモスタット
弁３６Ｃの昇降により選択的に開閉される。

サーモスタット弁３６Ｃは弁ケーシング３０Ｃ内に設け
られたサーモエレメント３７Ｃに一体的に取付けられて
おり、このサーモエレメント３７Ｃはニードルシャフト
３５Ｃを有している。

ニードルシャフト３５Ｃの上端は、取付リブ３４Ｃに支
持され、この取付リブ３４Ｃは保持板３１Ｃにより弁ケ
ーシング３０Ｃ内に取付けられている。

なお、符号３９Ｃは支持体３８Ｃとばね受け４９との間
に介装されたスプリングであり上記ばね受け４９の上動
はストッパ５０により規制されるようになっている。

そして油路切換弁２３Ｃ内に供給されるエンジンオイル
の温度が所定以下のときにはスプリング３９Ｃのばね力
により、サーモスタット弁３６Ｃの上方位置に保持して
、第１分岐油路２０Ａのポ−トを開放させる。

これにより、エンジンオイル１１は第１分岐油路２０Ａ
内に案内される。

このとき、第２分岐油路２０Ｂのポートは閉塞されてい
る。

エンジンオイル１１の温度が所定値以上になると、サー
モエレメント３７Ｃ内のワックスが熱膨張し、サーモス
タット弁３６Ｃと第１スプリング３９Ｃのばね力に抗し
て下動させ、第１分岐油路２０Ａのポートを閉塞させる
。

これにより、第２分岐油路２０Ｂは開放され、エンジン
オイルは第２分岐油路２０Ｂに案内される。

以上に述べたようにこの考案に係る内燃機関の潤滑系回
路においては、オイルポンプにリリーフ弁を有するリリ
ーフ油路を設ける一方、このリリーフ油路はリリーフ弁
の下流側を、エンジンオイル加熱部を有する第１分岐油
路と第２分岐油路との分岐させ、その分岐部に油路切換
弁を設けたから、油路切換弁の切換えにより、エンジン
オイルを第１分岐油路および第２分岐油路内に選択的に
流通させることができる。

したがって、暖機過程等の低温時にはリリーフ油路内に
流れるエンジンオイルを第１分岐油路内に案内してエン
ジンオイル加熱部で積極的に加熱し、温度上昇させ、こ
のエンジンオイルをオイルパンからのエンジンオイルと
混合させたから、各潤滑部に供給されるエンジンオイル
の粘度を小さくシ、粘度による摩擦損失を低下させ、ま
た、充分な量のエンジンオイルを各潤滑部に確実に供給
することができる。

暖機終了後はリリーフ油路を流れるエンジンオイルの不
要な加熱を防止し、油温の異常上昇を未然に防止できる
のでエンジンオイルの劣化による焼付きを防止でき、潤
滑系統の耐久性、信頼性を向上させることができる。

このように、リリーフ油路を積極的に活用するだけで複
雑かつ高価な加熱制御手段を用いることなく、燃費、排
気ミッション、運転性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係る内燃機関の潤滑系回路の一実
施例を示す系統図、第２図は上記潤滑系回路に組み込ま
れるリリーフ油路を示す図、第３図および第４図はリリ
ーフ油路に組み込まれる油路切換弁の第１変形例を示す
図、第５図は油路切換弁の第２変形例を示す断面図、第
６図は油路切換弁の第３変形例を示す断面図である。 １０・・・・・・オイルパン、１１・・・・・・エンジ
ンオイル、１２・・・・・・・・・オイルポンプ、１８
・・・・・・潤滑部、２０・・・・・・リリーフ油路、
２０Ａ・・・・・・第１分岐油路、２０Ｂ・・・・・・
第２分岐油路、２３・・・・・・油路切換弁、２４・・
・・・・エンジンオイル加熱部、３０．３ＯＡ、３０Ｂ
、３０Ｃ・・・・・・弁ケーシング、３６，３６Ａ、３
６Ｂ、３６Ｃ・・・・・・サーモスタット弁、３７．３
７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ・・・・・・サーモエレメント、
３９．３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃ・・・・・・スプリング
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. オイルパン内のエンジンオイルをオイルポンプのポンプ
   作用で各潤滑部に供給するようにした内燃機関の潤滑系
   回路において、前記オイルポンプをバイパスするように
   リリーフ弁を備えたリリーフ油路を設ける一方、このリ
   リーフ油路はリリーフ弁下流側でエンジンオイル加熱部
   を有する第１分岐油路と第２分岐油路とに分岐され、そ
   の分岐部に油路を選択的に切換可能な油路切換弁を設け
   たことを特徴とする内燃機関の潤滑系回路。