(57)【要約】【課題】機関低温時にオイルを排気ガスの熱で加温する内燃機関において、暖気後にオイルの一部が異常加熱されることを防止する。【解決手段】オイルポンプ１８を有するメイン送油路１９に加温用のバイパス送油路２７を設け、バイパス送油路２７に、排気ガスの熱を受ける加温部２７ａが形成されている。バイパス送油路２７の終端部には逆止弁２８を設けており、かつ、バイパス送油路２７のうち逆止弁２８のやや上流側にリターン通路２９を接続している。リターン通路２９には、オイルの自然流下は許容して圧送は阻止する流量調整弁３０が介在している。バイパス送油路２７への送油を停止すると、加温部２７ａとその周辺のオイルは全てオイルパン３に流下するため、オイルが異常高温になることを防止できる。リターン通路２９を細径にしても流量調整弁３０と同じ効果を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルをオイルポンプでオイル貯留部から吸い上げて潤滑部に送るメイン送油路と、前記メイン送油路のうち前記オイルポンプと潤滑部との間に設けたバイパス送油路と、前記オイルポンプで吸い上げられたオイルを前記メイン送油路とバイパス送油路とのいずれかに選択的に送る切り替え弁とを有しており、前記バイパス送油路に排気ガスの熱を受ける加温部を設け、機関温度が予め設定した値よりも低い場合はオイルを前記バイパス送油路に流して加温してから前記潤滑部に送る構成であって、
前記バイパス送油路に、オイルが前記加温部に溜まったままになることを防止するリターン通路が接続されている、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、オイルで潤滑される内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのような内燃機関は多数の可動部材を有しており、これらの可動部材はオイルで潤滑されている。すなわち、内燃機関は多くの潤滑部を有している。そして、オイルはオイルパン等のオイル貯留部からオイルポンプで吸い上げられて各潤滑部に送油されるが、機関温度が低いとオイルの粘度も低くて流動性が低いため、オイルの送り抵抗が高くなって動力損失が大きくなるという問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、オイルポンプと潤滑部とを繋ぐメイン送油路にバイパス送油路を設けて、機関温度が設定温度より低い場合は、バイパス送油路を排気ガスで温めることが記載されている。特許文献１において、機関温度が設定温度まで上昇したら、送油経路がバイパス送油路からメイン送油路に切り替えられ、オイルは加温されることなくメイン送油路から各潤滑部に送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７８２５６号公報（特に図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、特許文献１のバイパス送油路は、排気管の内部に露出した内油路Ｅ２と、オイルをメイン送油路Ｄ１から内油路Ｅ２に向けて送る行き管路Ｅ１と、内油路Ｅ２で加温されたオイルをメイン送油路Ｄ１に戻す戻り管路Ｅ３とで構成されており、メイン送油路Ｄ１と行き管路Ｅ１との接続部に切り替え弁７８を設けている。
【０００６】
しかるに、特許文献１では、オイルがメイン送油路Ｄ１のみを通るように切り替え弁７８を切り替えても、オイルは正圧で圧送されているため戻り管路Ｅ３からバイパス送油路に逆流することになり、バイパス送油路に逆流したオイルは機関の運転中は逃げ場をなくして排気ガスで加熱され続けているため、異常な高温になって非常に危険であると共にオイルの劣化も促進される。
【０００７】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、安全性確保とオイル劣化防止とを図りつつオイルを的確に加温できるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の内燃機関は、オイルをオイルポンプでオイル貯留部から吸い上げて潤滑部に送るメイン送油路と、前記メイン送油路のうち前記オイルポンプと潤滑部との間に設けたバイパス送油路と、前記オイルポンプで吸い上げられたオイルを前記メイン送油路とバイパス送油路とのいずれかに選択的に送る切り替え弁とを有しており、前記バイパス送油路に排気ガスの熱を受ける加温部を設け、機関温度が予め設定した値よりも低い場合はオイルを前記バイパス送油路に流して加温してから前記潤滑部に送る、という基本構成になっている。
【０００９】
そして、前記バイパス送油路に、オイルが前記加温部に溜まったままになることを防止するリターン通路が接続されている。なお、リターン通路の終端はオイル貯留部に開放したり、戻り通路に接続したりしたらよい。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によると、バイパス送油路からの送油をメイン送油路からの送油に切り替えても、オイルはバイパス送油路の加温部に溜まったままになることはない。従って、オイルが異常な高温まで加熱されて危険な状態になることやオイルが劣化することを防止しつつ、機関低温時にオイルを加温して動力損失を抑制できると共に、機関を早期暖気することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態を示す図で、（Ａ）は全体の模式図、（Ｂ）は流量調整弁の拡大図、（Ｃ）は加温部の別例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本願発明を車両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。内燃機関の基本構成は従来と同様であり、シリンダブロック１とシリンダヘッド２とを主要要素として機関本体が構成されており、シリンダブロック１の下面にはオイルパン３を固定している。シリンダブロック１にはピストン４が摺動自在に嵌まったシリンダボア５を形成しており、シリンダブロック１の下部には、ピストン４で回転駆動されるクランク軸６が回転自在に保持されている。
【００１３】
シリンダヘッド２には、吸気弁７で開閉される吸気口８が形成されて、吸気口８には吸気マニホールド９が接続されていると共に、排気弁１０で開閉される排気口１２が形成されて、排気口１１には排気マニホールド１２が接続されている。排気マニホールド１２には排気管１３が接続されている。シリンダヘッド２の上面には、吸気弁７を駆動する吸気カム軸１４と排気弁１０を駆動する排気カム軸１５とが回転自在に保持されており、カム軸１３，１４等の動弁機構はシリンダヘッドカバー１６で覆われている。
【００１４】
図示していないが、シリンダブロック１の一端部にはチェーンケースが固定されており、シリンダブロック１とチェーンケースとで囲われて空間に、カム軸１３，１４を駆動するチェーンやこれが巻き掛けられたスプロケットを配置している。内燃機関はまた、排気ガスで駆動されるターボ過給機１７を有している。
【００１５】
内燃機関は多くの潤滑部を有している。例えば、シリンダボア５の内周面、動弁機構、カム軸１３，１４を駆動する動力伝達部、ターボ過給機１７等である。これらの潤滑部には、オイルパン３からオイルポンプ１８を介してオイルが圧送される。すなわち、内燃機関はオイルポンプ１８が介挿されたメイン送油路１９を有しており、オイルは、メイン送油路１９から、シリンダブロック１に設けたオイルギャラリー等の枝通路を介して各潤滑部に送られる。
【００１６】
潤滑の仕事をしたオイルがオイルパン３に戻る経路は、潤滑部の場所によって相違する。例えば、シリンダボア５を潤滑したオイルはクランク室からオイルパン３に自然流下し、動弁機構を潤滑したオイルはシリンダブロック１に設けた戻り通路２０を介してオイルパン３に流下し、カム軸１３，１４を駆動する動力伝達部を潤滑したオイルは専用の通路からオイルパン３に流下し、ターボ過給機１７を潤滑したオイルは専用の管路２１を介してオイルパン３に戻る。
【００１７】
オイルパン３にはストレーナ２２が浸漬しており、オイルはストレーナ２２を介してメイン送油路１９に吸い上げられる。メイン送油路１９のうちオイルポンプ１８の下流側にはオイルフィルター２３を設けており、また、オイルポンプ１８にはオイルパン３に戻るリリーフ通路２４が接続されており、リリーフ通路２４にリリーフ弁２５を設けている。オイルの圧力が過大になると、オイルはリリーフ通路２４からオイルパン３に戻る。
【００１８】
メイン送油路１９のうちオイルフィルター２３より下流側に切り替え弁（三方弁）２６を設けており、切り替え弁２６からバイパス送油路２７が分岐している。バイパス送油路２７は排気管１３に半周程度巻かれた加温部１３ａを有しており、終端はメイン送油路１９に接続されている。バイパス送油路２７の終端部には、オイルをメイン送油路１９の方向のみに流す逆止弁２８を介挿している。
【００１９】
メイン送油路１９は、いったん上方に高く上がってから下向きに方向を変えて加温部２７ａを形成している。従って、加温部２７ａの上方に、排気管１３の上に位置した立ち下がり部（バッファ部）２７ｂが存在している。
【００２０】
そして、バイパス送油路２７のうち加温部２７ａと逆止弁２８との間の部位に、下向きに延びるリターン通路２９の始端（上端）を接続している。リターン通路２９の終端はオイルパン３に開放されており、かつ、リターン通路２９の中途部には、オイルの圧送は阻止して自然流下は許容する流量調整弁３０が設けられている。
【００２１】
流量調整弁３０の具体例を（Ｂ）で示している。この例では、第１ケース３１の内部に弁体としてのボール３２が配置されており、ボール３２は、第１ケース３１の内部に設けた複数のリブ３３で、オイルの流れ方向に多少の寸法だけ移動可能に保持されている。リブ３３は周方向に飛び飛びで４枚設けており（３枚以上の複数枚）、ボール３２の後退位置を規制するストッパー部３３ａを有する。
【００２２】
第１ケース３１には、オイルの流れ方向と逆方向から第２ケース３４が嵌まっており、第２ケース３４には、ボール３２を受けるリング状の弁座板３５と、軸心に位置したばね受け３６とを設けており、ばね受け３６で支持したばね３７でボール３２をオイルの流れ方向と逆方向から支持している。ばね受け３６は、周方向に飛び飛びに配置された支持片３８で第２ケース３４に連結されている。
【００２３】
ばね３８は、オイルが自重で流れ落ちる（自然流下する）程度である場合にはボール３２を前進不能に保持しているが、オイルポンプ１８で圧送される場合のような高い圧力がボール３２に掛かると縮み変形する強さに設定している。従って、オイルがバイパス送油路２７を圧送されている状態では、ボール３２は弁座板３５に当接してオイルの流れは遮断されており、このため、オイルは逆止弁２８を通ってメイン送油路１９に送られる。他方、バイパス送油路２７への流れが停止すると、バイパス送油路２７のうち上端から終端側に溜まっていたオイルは、流量調整弁３０を通ってオイルパン３に向けて自然流下する。
【００２４】
このように、バイパス送油路２７への送油が停止されると、オイルは加温部２７ａとその周辺に溜まることなくオイルパン３に還流するため、オイルが異常な高温に加熱されることを防止できるのである。この場合、バイパス送油路２７に立ち下がり部２７ｂを設けたことにより、加温部２７ａの上流側からもオイルが逃げるため、オイルの異常加熱をより的確に防止することができる。つまり、バイパス送油路２７にオイルが溜まっていても、溜まったオイルが排気ガスの熱による悪影響を受けることはない。
【００２５】
（Ｃ）に示すように、バイパス送油路２７の加温部２７ａは、排気管１３のうち略鉛直姿勢になっている部分に螺旋状に巻いた構成にすることも可能である。この場合は、排気管１３との接触長さが長くなるため、より的確に加温することができる。特許文献１のように、加温部を排気管の内部に露出させることも可能である。
【００２６】
バイパス送油路の加温部は、排気マニホールドに巻き付ける（或いは接触させる）ことも可能である。或いは、排気管にバイパス管を設けて、バイパス管の内部に加温部を晒すといったことも可能である。オイル貯留部としては、オイルタンクを採用することも可能である。
【００２７】
バイパス送油路２７への送油時にはオイル貯留部にリターンせずにメイン送油路への送油に切り替えることでオイルをオイル貯留部に戻す手段としては、リターン通路を、圧送に対して大きな抵抗が生じるほどに小径化（細径化）することも可能である。リターン通路には機関の振動（或いは車両の振動）が作用しているため、かなり小径であってもオイル貯留部に自然に流下させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本願発明は車両用等の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】
【００２９】
１  シリンダブロック
２  シリンダヘッド
３  オイル貯留部の一例としてのオイルパン
４  ピストン
５  シリンダボア
１４，１５  カムシャフト
１８  オイルポンプ
１９  メイン送油路
２６  切り替え弁
２７  バイパス送油路
２７ａ  加温部
２７ｂ  立ち下がり部
２８  逆手弁
２９  リターン通路
３０  流量調整弁
【図１】
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