(57)【要約】【課題】排気ターボ過給機を経由したオイルが、オイル戻し管を介してシリンダブロックの内部に戻されるスラント型内燃機関において、オイル戻し管が直角に曲がっていても、オイルの排出を容易化する。【解決手段】内燃機関は、排気側面３を下向きにして傾斜しており、シリンダブロック１のうち排気側の側壁１ａにオイル排出穴１１が形成されていて、オイル排出穴１１に、直角に曲げられたオイル戻し管１７が接続されている。オイル排出穴１１に対応した部位の１つのクランクアーム７′に充填材１３を固定することにより、クランクアーム７′と充填材１３とで円板１２を形成している。円板１２の回転により、エゼクタ効果によってオイル排出穴１１からオイルが吸引される。負圧形成空間１５を下窄まりのクサビ状に形成すると、旋回流の流速が速くなるため更に好適である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸が回転自在に保持されたシリンダブロックと、回転軸がオイルで潤滑される過給機とを備えており、
前記クランク軸に、カウンタウエイト部を有するクランクアームが設けられている一方、
前記過給機には、オイルを排出するオイル戻し管の一端が接続されており、前記オイル戻し管の他端は、前記シリンダブロックの側壁に設けたオイル排出穴に接続されている構成であって、
前記オイル排出穴を、１つのクランクアームの回転エリアの外周面と対向するように開口させている一方、
前記１つのクランクアームには、回転によって外周に旋回風を発生させる円板と成すように充填材が設けられており、前記円板の外周面と前記シリンダブロックとの間の間隔を、前記クランクアームの回転によるエゼクタ効果によって前記オイル戻し穴の箇所に負圧が生じる寸法に設定している、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、排気ターボ過給機等の過給機を備えたレシプロ式内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、出力の向上などのために排気ターボ過給機を設けることが広く行われている。この排気ターボ過給機は、回転軸の一端にタービン翼を設けて、回転軸の他端部にはコンプレッサ翼を設けており、回転軸は、一般に、オイルが常に供給されているセミフローティング軸受け又はフローティング軸受けによって、回転自在に保持されている。
【０００３】
従って、排気ターボ過給機には、オイル供給管とオイル戻し管とが接続されており、オイルの戻し構造として、特許文献１には、オイル戻し管をオイルパンに接続することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−１２００３８号のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、オイル戻し管の長さが長くなるため、それだけコストが嵩む問題がある。また、自動車用内燃機関に適用すると、走行によって跳ね上がった小石がオイル戻し管に当たりやすくなる問題もある。
【０００６】
これらの問題は、オイル戻し管をシリンダブロックの側壁に接続して、オイルをシリンダブロックからオイルパンに戻すことによって解消できると云える。この場合、オイル戻し管は、排気ターボ過給機からボア軸線方向に向いてシリンダブロックの側壁に向かうように方向が変化するため、曲げ加工する必要があるが、直角に（Ｌ形に）曲げられた形態を採用すると、ベンダーを使用して精度良く加工できる利点がある。また、直角に曲げられていると、シリンダブロック側のうちオイル戻し管との接続部の合わせフランジ面の加工や穴あけ加工も、クランク軸やボア軸線に平行または直交する方向からの加工で良いため、手間を掛けずに安価な費用で高精度が出しやすいという利点もある。
【０００７】
他方、排気ターボ過給機は機関本体の排気側面の側に配置されているが、オイル戻し管がＬ形に曲がっていると、排気側面が下向きになるように傾斜したスラント型内燃機関の場合、オイル戻し管のコーナー部が最も下になるため、オイルの逃がしが悪くなるという問題がある。すなわち、オイル戻し管では、オイルは重力によって流下するだけであるため、オイル戻し管がＬ形に曲がっていると、オイル戻し管の下部にオイルが溜まって、オイルの排出性が悪くなるという問題である。
【０００８】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は、
「クランク軸が回転自在に保持されたシリンダブロックと、回転軸がオイルで潤滑される過給機とを備えており、
前記クランク軸に、カウンタウエイト部を有するクランクアームが設けられている一方、
前記過給機には、オイルを排出するオイル戻し管の一端が接続されており、前記オイル戻し管の他端は、前記シリンダブロックの側壁に設けたオイル排出穴に接続されている」
という基本構成になっている。
【００１０】
そして、上記基本構成において、
「前記オイル排出穴を、１つのクランクアームの回転エリアの外周面と対向するように開口させている一方、
前記１つのクランクアームには、回転によって外周に旋回風を発生させる円板と成すように充填材が設けられており、前記円板の外周面と前記シリンダブロックとの間の間隔を、前記クランクアームの回転によるエゼクタ効果によって前記オイル戻し穴の箇所に負圧が生じる寸法に設定している」
という構成になっている。
【００１１】
この場合、オイル戻し管は曲げ加工されているが、既述のとおり、加工精度維持の点からはＬ形に曲げるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明では、１つのクランクアームの回転によってオイル排出穴に負圧が作用するため、オイル戻し管のオイルが吸引されて、シリンダブロックの内部に速やかに排出される。従って、オイル戻し管にオイルが溜まる現象を防止して、過給機の作動を確実化できる。
【００１３】
特に、排気側面が下向きに傾斜していて、オイル戻し管がＬ形に曲げているスラント型内燃機関に適用すると、オイル戻し管の曲げ加工精度を高く維持しつつ、オイル戻し管からのオイルを速やかに排出できるため、特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態を示す図で、（Ａ）は縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【図２】図１のII-II 視断面図である（クランクアームの断面表示は省略している。）。
【図３】（Ａ）は第２実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は第３実施形態の部分的な正面図である。
【図４】第４実施形態を示す図で、（Ａ）はシリンダブロックを部分的な内側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
(1).第１実施形態
次に、本願発明を自動車用内燃機関に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１，２に示す第１実施形態を説明する。
【００１６】
内燃機関は、クランク軸２が回転自在に保持されたシリンダブロック１と、シリンダブロック１の底面に固定されたオイルパン３とを備えている。シリンダブロック１は、排気側の側壁１ａが下向きとなるように、シリンダボア軸線（軸心）Ｏ１を鉛直線Ｏ２に対してある程度の角度（３０度程度）θだけ傾斜させている。従って、本実施形態の内燃機関は、排気側面を前倒ししたスラント型である。
【００１７】
敢えて述べるまでもないが、シリンダブロック１には、ピストン（図示せず）が摺動自在に嵌まったシリンダボア４が、クランク軸線方向に並んで形成されている。また、クランク軸２は、ボルト５で固定されたクランクキャップ６を介してシリンダブロック１に回転自在に保持されている（正確には、クランク軸２のジャーナル部が、クランクキャップ６によってシリンダブロック１の軸受け部に回転自在に保持されている。）。
【００１８】
また、クランク軸２には、各ピストンに対応したクランクアーム７，７′の対が固定されており、一対のクランクアーム７，７′はクランクピン８によって連結されており、また、クランクアーム７，７′には、クランクピン８と反対側に位置したカウンタウエイト部９が形成されている。クランクピン８にはコンロッド１０（図２参照）が連結されている。
【００１９】
内燃機関は多気筒であり、各シリンダボア４ごとに一対ずつのクランクアーム７，７′が配置されているが、シリンダブロック１における排気側の側壁１ａに、排気ターボ過給機（図示せず）を通過したオイルをオイルパン３に戻すためのオイル排出穴１１が、１つのクランクアーム７′の回転エリアの外周面と対向するように開口している。
【００２０】
そして、オイル排出穴１１が対向している１つのクランクアーム７′には、当該１つのクランクアーム７′の部分を回転エリアと同じ厚さ・外径の円板１２と成すように、回転エリアの外周面の内側に位置した空間を埋める充填材１３が固定されている。すなわち、カウンタウエイト部９を有する１つのクランクアーム７′と充填材１３とにより、１つのクランクアーム７′と同じ厚さの円板１２が構成されている。
【００２１】
充填材１３は、カウンタウエイト部９の機能を損なわないように、プラスチックのように軽量の素材で構成されており、例えば、ビスによってクランクアーム７に固定されている。ビスによる固定に代えて、接着剤を使用した固定や、インサート成型を利用した固定も採用できる。
【００２２】
そして、シリンダブロック１のうちオイル排出穴１１が形成されている部分は、１つのクランクアーム７′の側に突出した内向き膨出部１４になっており、内向き膨出部１４の内面を、クランク軸２の軸芯から距離が上から下に向けて狭まるように形成することにより、円板１２と内向き膨出部１４との間に、間隔が上から下に向けて狭まった負圧形成空間１５を形成している。
【００２３】
オイル排出穴１１には、継手１６を介してオイル戻し管１７の終端（他端）が接続されている。オイル戻し管１７は、シリンダボア軸心Ｏ１と略平行な縦長部１７ａと、シリンダボア軸心Ｏ１と直交した横向き部１７ｂとから成っており、両者は直交している。従って、コーナー部は、横向き部１７ｂの略全体と縦長部１７ａの下端部とは、オイル排出穴１１の先端を通る水平面Ｈの下方に位置している。
【００２４】
内向き膨出部１４の外面のうちオイル排出穴１１が形成されている部分は、オイル排出穴１１の軸心と直交した座面１８になっている。従って、オイル排出穴１１をドリル加工で形成するにおいて、ドリルの滑りを防止して精度よく加工できる。
【００２５】
以上の構成において、クランク軸２は図１の状態で時計回りに回転する。そして、クランクアーム７′と充填材１３とで円板１２が構成されているため、クランク軸２の回転によって円板１２の外周外側には旋回流が生成されるが、負圧形成空間１５は下方に向けて間隔が狭まっていため、旋回流の流速は下方に向けて大きくなっており、従って、オイル排出穴１１の箇所には、エゼクタ効果によって負圧が発生している。その結果、オイル戻し管１７の下端部にオイルが溜まり勝手になっていても、オイルはオイル戻し管１７から吸引されてオイルパン３に向けて排出される。
【００２６】
そして、オイル戻し管１７は直角に曲がっているため、曲げ加工は、手作業であっても、ベンダーを使用して高い精度で容易に行える。従って、精度良く曲げ加工できるオイル戻し管１７が適用されたスラント型内燃機関において、排気ターボ過給機で使用されたオイルを的確に排出できる。
【００２７】
また、オイル戻し管１７をフランジ接合や継手１６によってオイル排出穴１１に接続する場合、オイル戻し管１７が直角に曲げられていると、オイル戻し管１７の横向き部１７ｂはクランク軸２及びシリンダボア４と直交した姿勢になっているため、座面１８とオイル排出穴１１とは、シリンダブロックをフライス盤や横向きボール盤などの工作機械のテーブルに乗せた状態で、容易にかつ精度良く加工できる。従って、座面１８やオイル排出穴１１を、低コストでかつ高精度で加工できる。
【００２８】
(2).他の実施形態
図３（Ａ）に示す第３実施形態では、負圧形成空間１５は、全長に亙って等幅で、かつ、第１実施形態の場合よりも狭くなっている。負圧形成空間１５の間隔を、例えば１〜数ｍｍといった狭い寸法に設定することにより、空気の粘性を利用したエゼクタ効果によって、オイル排出穴１１に対して負圧を作用させることができる。
【００２９】
図３（Ｂ）に示す実施形態では、円板１２の外周（充填材１３の外周やカウンタウエイト部９の外周）に、強い旋回流を形成するための突起１９を形成している。突起１９は、回転方向の前方側の面が頂点と接する接線と直交し、回転方向の後ろ側の面が頂点と接する接線に対して傾斜する山形になっている。このため、空気の引き作用を強くして、強い旋回流を生成できる。
【００３０】
図４に示す第４実施形態では、内向き膨出部１４の内面に、下方に向けて前後間隔が狭まる負圧形成空間１５を形成している。間隔の下方に向けて狭めることに代えて、又はこれに加えて、負圧形成空間１５の深さを下方に向けて浅くすることも可能である。
【００３１】
この実施形態でも、クランクアーム７の回転による旋回流の流速が負圧形成空間１５の下方に行くに従って速くなるため、高いエゼクタ効果が発揮される。その結果、オイル排出穴１１からオイルをしっかりと吸引できる。第３実施形態や第４実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態と併用することもできる。
【００３２】
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、充填材は、外周部とこれに連続した前後側板とを有する断面コ字形の中空構造に形成することできる。このように構成すると、充填材を板金加工品で形成できるため、クランクアームに溶接によって強固に固定することが可能になる。
【００３３】
なお、１種類の内燃機関を、ボア軸線が鉛直姿勢になった縦型と、ボア軸線が鉛直線にたいして傾斜したスラント型とに共用する場合、本願発明を適用してオイル戻し管をＬ型に形成しておくと、縦型の内燃機関においては、オイルは重力のみによっても速やかに排除される一方、スラント型の場合は、本願発明の吸引作用によって速やかに排除できる。従って、オイル戻し管の曲げ角度を変えることなく、縦型とスラント型とに共用できる。従って、設計の手間を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本願発明は、実際に内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  シリンダブロック
１ａ  排気側の側壁
２  クランク軸
３  オイルパン
４  シリンダボア
７  クランクアーム
７′  円板化された１つのクランクアーム
８  クランクピン
９  カウンタウエイト部
１１  オイル排出穴
１２  円板
１３  充填材
１４  内向き膨出部
１５  負圧形成空間
１７  オイル戻し管
【図１】
2020067012.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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