(57)【要約】【課題】  本発明は、内燃機関の潤滑装置において、複雑な制御ロジックを必要とせずに内燃機関を長期間にわたって好適に潤滑することができる技術を提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る内燃機関の潤滑装置は、主室３と副室４に分割されたオイルパン１と、主室３に貯留されたオイルを内燃機関に循環させる循環機構７、８と、主室３と副室４の隔壁２に設けられ主室のオイルを劣化させる条件が成立した時に主室３及び副室４を連結させるべく自動的に開弁する弁機構６とを備える。主室のオイルを劣化させる条件が成立した時に弁機構６が開弁すると、副室４に貯留されていた略新品同様のオイルが主室３のオイル中へ混入するため、内燃機関を循環するオイルの性能劣化が抑制され又は性能劣化の進行が抑制されるようになり、その結果、長期にわたって内燃機関を好適に潤滑することが可能となる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主室と副室に分割されたオイルパンと、
前記主室に貯留されたオイルを内燃機関に循環させる循環機構と、
前記主室と前記副室の隔壁に設けられ、前記主室のオイルを劣化させる条件が成立した時に自動的に開弁する弁機構と、
を備えた内燃機関の潤滑装置。
【請求項２】
請求項１において、前記主室に貯留されたオイルが劣化する条件は前記主室に貯留されたオイルの温度が所定の上限温度を超えることであり、
前記弁機構は、前記主室のオイル温度が前記上限温度以下である時は閉弁し、前記主室のオイル温度が前記上限値を超えた時に開弁するよう構成されることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記主室に貯留されたオイルが劣化する条件は前記主室に貯留されるオイル量が所定の下限量未満となることであり、
前記弁機構は、前記主室のオイル量が前記下限量以上の時に閉弁し、前記主室のオイル量が前記下限量より少なくなった時に開弁するよう構成されることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一において、前記副室には、前記主室のオイルとは異なる性状のオイルが貯留されることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項５】
請求項４において、前記副室のオイルは、前記主室のオイルより粘度の高いオイルであることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項６】
請求項４において、前記副室のオイルは、前記主室のオイルより多量の添加剤を含有したオイルであることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の潤滑装置としては、オイルパンとサブタンクを潤滑油補給路により連通させるとともに前記潤滑油補給路に電磁弁を配置し、内燃機関の積算運転時間が一定時間を超えた時に前記電磁弁を開弁させてサブタンクからオイルパンへオイルを供給するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平３−２４６３１０号公報
【特許文献２】特開平２−１６９００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記した従来の潤滑装置では、電磁弁を制御するロジックが必要となるため、制御回路の負荷が増加するとともに製造コストの上昇を招く可能性がある。また、オイルは時間よりも寧ろ温度による影響を受けて劣化し易いため、上記した従来の潤滑装置では最適な潤滑性能を維持することができない場合がある。
【０００４】
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の潤滑装置において、複雑な制御ロジックを必要とせずに好適な潤滑性能を長期間維持することができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記した課題を解決するために、オイルパンを備えた内燃機関の潤滑装置において、内燃機関を循環するオイルと補給用のオイルを独立に貯留するとともに、内燃機関を循環するオイルを劣化させる条件が成立した時には内燃機関を循環するオイルへ補給用のオイルが自動的に補給される構成とした。
【０００６】
詳細には、本発明に係る内燃機関の潤滑装置は、主室と副室に分割されたオイルパンと、主室に貯留されたオイルを内燃機関に循環させる循環機構と、主室と副室の隔壁に設けられ主室のオイルを劣化させる条件が成立した時に前記主室及び前記副室を連結させるべく自動的に開弁する弁機構と、を備えるようにした。
【０００７】
このように構成された内燃機関の潤滑装置では、通常時（主室のオイルを劣化させる条件が不成立の時）は弁機構が閉弁するため、内燃機関の潤滑は主室に貯留されたオイルによって行われる。
【０００８】
主室に貯留されたオイルを劣化させる条件が成立した時には、弁機構が自動的に開弁する。弁機構が開弁すると、副室に貯留されていたオイルが主室へ供給される。副室のオイルは、内燃機関の潤滑に使用されていないため、主室のオイルよりも高い潤滑性能を維持している。このようなオイルが主室のオイル（内燃機関を循環するオイル）に混入すると、内燃機関を潤滑するオイルの性能が改善されるとともに劣化の進行が抑えられるようになる。
【０００９】
このように本発明に係る内燃機関の潤滑装置によれば、内燃機関を循環するオイル（主室のオイル）が劣化或いは劣化しそうな状況におかれた時に、主室のオイルに新たなオイルが自動的に混入（補給）されるため、複雑な制御ロジックを設けなくても内燃機関を長
期にわたって好適に潤滑することができる。
【００１０】
ここで、主室のオイル（内燃機関を循環するオイル）を劣化させる条件としては、オイルの過昇温が挙げられる。これは、オイルが高温に曝されるとオイルに含有された種々の成分が酸化或いは熱分解されて、粘度指数、酸化安定性、清浄分散性などが低下するからである。
【００１１】
そこで、本発明に係る弁機構は、主室のオイルの温度が所定の上限温度以下の時には閉弁状態となり、且つ、主室のオイルの温度が前記上限温度を超えた時には開弁状態となるように構成されればよい。
【００１２】
具体的には、弁機構は、前記上限温度を超えた時に形状変化するバイメタルを用いて形成されるようにしてもよく、或いは前記上限温度を超えた時に熱膨張する液体（ワックス）を用いたサーモスタットバルブで構成されるようにしてもよい。
【００１３】
尚、オイルが過昇温する要因としては、内燃機関の使用環境による要因（外気温が高い環境で使用される時）や、内燃機関の運転状態による要因（高負荷運転状態）等に加え、オイル量による要因（オイル量の減少）も挙げられる。
【００１４】
オイル量が減少した場合には、それに伴ってオイル全体の総熱容量が減少する。オイル全体の総熱容量が減少すると、単位量当たりのオイルが内燃機関から受ける熱量が増加するため、オイルの温度が上昇し易くなる。
【００１５】
従って、本発明に係る弁機構は、主室のオイル量が所定の下限量以上の時には閉弁状態となり、且つ主室のオイル量が前記下限量を下回った時には開弁状態となるように構成されればよい。
【００１６】
具体的には、弁機構として、主室のオイルの重量と副室のオイルの重量との相対差によって開閉する機構、すなわち、主室のオイルの重量が副室のオイルの重量より多い時には閉弁し、且つ主室のオイルの重量が副室のオイルの重量より少なくなった時には開弁する機構を用いるとともに、副室に前記下限量に相当するオイルが貯留されるようにしてもよい。
【００１７】
その際の弁機構をバイメタルで構成することにより、主室のオイル量が前記下限量を下回った場合に加え、主室のオイルの温度が前記上限温度を超えた場合にも、弁機構が開弁するようにしてもよい。
【００１８】
本発明において、副室には、主室のオイルとは異なる性状のオイルが貯留されるようにしてもよい。例えば、主室のオイルより粘度の高いオイルが副室に貯留されるようにしてもよい。
【００１９】
主室のオイルが酸化或いは熱分解等を起こすと、当該オイルの粘性が低下する場合がある。主室のオイルの粘性が低下すると、油膜切れやオイル消費量の増加を誘発する可能性がある。
【００２０】
これに対し、粘度の高いオイルが副室に貯留されていると、主室のオイルを劣化させる条件が成立した時に副室から主室へ高粘度のオイルが供給されるようになる。これにより、内燃機関を循環するオイルの粘性が過剰に低下することを抑制することができ、油膜切れやオイル消費量の増加を抑えることが可能となる。
【００２１】
また、副室には、主室に貯留されるオイルより多くの添加剤を含むオイル或いは添加剤のみが貯留されるようにしてもよい。多量の添加剤を含有するオイル或いは添加剤が副室に貯留されていると、主室のオイルを劣化させる条件が成立した時に副室から主室へオイルとともに多量の添加剤が供給されるようになる。これにより、内燃機関を循環するオイルの性能劣化を抑制若しくは回復させることが可能になる。
【００２２】
本発明において、副室の個数は１つに限られるものではなく複数あってもよい。副室を複数設ける場合には、副室毎に弁機構を設けるとともにそれら弁機構が開弁する条件を相互に異ならせるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、内燃機関の潤滑装置において、複雑な制御ロジックを用いることなく、好適な潤滑性能を長期にわたって維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２５】
先ず、本発明の第１の実施例について図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本実施例における潤滑装置の構成を示す断面図である。図１において、オイルパン１の内部が隔壁２により主室３と副室４とに区画されている。
【００２６】
前記した隔壁２において、オイルパン１の底部近傍の部位には主室３と副室４を連通する連通孔５が形成されている。前記隔壁２には、前記連通孔５を開閉する弁機構６が取り付けられている。
【００２７】
前記弁機構６は、所定温度未満の雰囲気に曝されている時は図１に示すように閉弁した形状を維持し、所定温度以上の雰囲気に曝された時は図２に示すように開弁した形状に変化するバイメタルで構成されている。
【００２８】
前記した所定温度は、前記主室３に充填されるオイルが酸化若しくは熱分解し始める温度や、前記主室３に充填されるオイルに含有される添加剤（例えば、酸化防止剤や消泡剤）が働き始める（消費される）温度等に基づいて定められ、それらの温度より若干低い温度に設定される。
【００２９】
前記主室３には、オイルポンプ７の吸い込み口（オイルストレーナ）８が配置されている。オイルポンプ７は、オイルストレーナ８から吸い上げたオイルを内燃機関のオイル通路へ圧送するポンプである。オイルポンプ７及びオイルストレーナ８は、本発明に係る循環機構に相当する。
【００３０】
このように構成された潤滑装置では、主室３と副室４にオイルが充填される。その際、主室３と副室４に同性状のオイルを貯留してもよいが、主室３のオイルより粘度指数が高いオイル、或いは主室３のオイルより粘性維持剤（粘度指数向上剤）、酸化防止剤、清浄分散剤、固体潤滑剤等の添加剤を多く含有したオイルを貯留してもよい。
【００３１】
主室３のオイルが前記した所定温度未満である時は、弁機構６が閉弁状態となるため、主室３に貯留されたオイルが内燃機関を循環することになる。一般に、オイルの使用期間が長期化した場合、内燃機関が高温下で運転された場合、内燃機関が高負荷運転された場合、内燃機関のオイル消費量が増加した場合（言い換えれば、主室３のオイル量が減少した場合）等には、オイルの温度が高くなり易い。
【００３２】
オイルの温度がある温度（オイルが酸化若しくは熱分解し始める温度、又は前記主室３に充填されるオイルに含有される添加剤が働き始める温度等）を越えると、オイルの性能（粘性維持性、酸化安定性、清浄分散性など）が低下して油膜切れ、冷却不足、オイル通路の目詰まり等が発生し易くなる。
【００３３】
これに対し、本実施例の潤滑装置では、主室３のオイルの温度が所定温度に達すると、弁機構６が自動的に開弁する。弁機構６が開弁すると、副室４に貯留されていたオイルが主室３へ流入する。
【００３４】
尚、所定温度は、オイルが酸化若しくは熱分解し始める温度、又は前記主室３に充填されるオイルに含有される添加剤が働き始める温度等より低く設定されるため、主室３のオイルが本格的に熱劣化する前に副室４のオイルが主室３へ供給されることになる。
【００３５】
副室４のオイルが主室３へ流入すると、内燃機関を循環するオイル量が多くなるため、オイルの総熱容量が大きくなる。オイルの総熱容量が大きくなると、内燃機関を循環するオイルの温度が低下する。これにより、オイルの酸化や熱分解が抑制されるようになる。依って、内燃機関を循環するオイルの性能を長く維持することが可能となる。
【００３６】
また、副室４に新品のオイルが貯留された後に初めて弁機構６が開弁する場合には、副室４のオイルが新品のオイルと略同等な性能を有しているため、そのようなオイルが主室３のオイルへ混入すると、内燃機関を循環するオイルの粘度指数、酸化安定性、清浄分散性、及び摩擦面の保護性能等が改善され、内燃機関を循環するオイルの性能を長期間にわたって高く維持することができる。
【００３７】
このように本実施例の潤滑装置では、主室３のオイルが劣化或いは劣化しそうな状況におかれた時に副室４のオイルが主室３へ自動的に供給されるため、内燃機関を循環するオイル量の不足が防止されるとともに、オイルの性能を改善或いは性能劣化の進行を抑えることができる。
【００３８】
依って、本実施例の潤滑装置によれば、複雑な制御ロジックを設けなくとも内燃機関を長期にわたって好適に潤滑することが可能となる。
【００３９】
尚、本実施例では、オイルパン１に１つの副室４を設ける例について述べたが、副室４は複数設けられてもよい。例えば、図３に示すように、主室３と第１副室４と第２副室４０が順次直列に配置されるように隔壁２を形成するようにしてもよい。この場合、主室３と第１副室４の間の隔壁２に第１の弁機構６を設けるとともに、第１副室４と第２副室４０の間の隔壁２に第２の弁機構６０を設ける。第１副室４と第２副室４０には同性状のオイルが貯留されるようにしてもよく、第２副室４０のオイルは第１副室４のオイルより粘度指数が高いオイル若しくは第１副室４より多くの添加剤を含有したオイルとしてもよい。
【００４０】
このように２つの副室が設けられたオイルパン１では、主室３のオイルが所定温度以上となった時に第１の弁機構６が開弁して第１副室４のオイルが主室３へ流入するため、内燃機関を循環するオイル量の不足が防止されるとともにオイルの性能劣化が抑制される。
【００４１】
第１の弁機構６が開弁している時には、主室３のオイルと第１副室４のオイルが混合して第２副室４０内のオイル温度も上昇するが、主室３及び第１副室４に十分な量のオイルが存在し且つオイル性能の劣化度合いが軽度であれば第２副室４０内のオイル温度が所定温度以上まで上昇することはないため、第２の弁機構６０は閉弁状態を維持する。
【００４２】
但し、主室３及び第１副室４のオイル量が減少し又はオイル性能の劣化度合いが高くなると、第１の弁機構６の開弁によって主室３及び第１副室４のオイルが混合してもオイルの温度が所定温度未満まで下がらなくなる。そのような場合には、第２の弁機構６０が自動的に開弁して第２副室４０に貯留されていたオイルが主室３及び第１副室４のオイル中へ混入するようになる。
【００４３】
このように第２副室４０から新品同様のオイルが混入すると、主室３のオイル量が増加するとともにオイル性能が改善され或いは性能劣化の進行が抑制されるようになる。依って、副室が１つの場合より一層長い期間にわたってオイルの性能を高く維持することが可能となる。
【実施例２】
【００４４】
次に、本発明の第２の実施例について図４に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００４５】
本実施例と前述した第１の実施例との差違は、第１の実施の形態では主室３のオイル温度が所定温度以上となった時に副室４のオイルが自動的に主室３へ補給されるのに対し、本実施例の形態では主室３のオイル量が減少した時に副室４のオイルが自動的に主室３へ流入するようにした。
【００４６】
主室３のオイルが過昇温する要因としては、内燃機関の使用環境による要因（外気温が高い環境で使用される時）や、内燃機関の運転状態による要因（高負荷運転状態）等に加え、オイル量による要因（オイル量の減少）が考えられる。
【００４７】
すなわち、オイル量が減少した場合には、それに伴ってオイル全体の総熱容量が減少するため、主室３のオイル温度が上昇し易くなる。
【００４８】
そこで、本実施例では、連通孔５を開閉する弁機構として、主室３のオイル量が副室４のオイル量より少なくなった時に自動的に開弁する弁機構９を用いるようにした。具体的には、弁機構９は、図４に示すように、連通孔５の開口面積より広い面積を有する弁体９０と該弁体９０を隔壁２に回動自在に支持するヒンジ９１とを備え、それら弁体９０及びヒンジ９１を隔壁２の主室側の壁面に配置して構成される。
【００４９】
このように構成された弁機構９０によれば、副室４に貯留されているオイルの重量より主室３に貯留されているオイルの重量が多い時（主室３のオイル量が副室４のオイル量より多い時）には、弁体９０は、図４中の実線で示すように、主室３のオイルの重量を受けて隔壁２の壁面に押し付けられる。その結果、連通孔５は弁体９０によって閉塞される。
【００５０】
主室３に貯留されているオイルの重量が副室４に貯留されているオイルの重量を下回ると、言い換えれば、主室３のオイル量が副室４のオイル量より少なくなると、弁体９０は、図４中の点線で示すように、副室４のオイルの重量を受けて主室側へ回動する。その結果、弁体９０が隔壁２の壁面から離間し、連通孔５が解放される。
【００５１】
従って、本実施例の潤滑装置によれば、主室３のオイルが減少した時、言い換えれば、主室３のオイルの温度が上がり易くなった時に、副室４のオイルが自動的に主室３へ供給されるため、前述した第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１における内燃機関の潤滑装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１における潤滑装置の動作を説明する図である。
【図３】実施例１において複数の副室を備えた潤滑装置の構成を示す図である。
【図４】実施例２における内燃機関の潤滑装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・・・オイルパン
２・・・・・隔壁
３・・・・・主室
４・・・・・副室（第１副室）
５・・・・・連通孔
６・・・・・弁機構（第１の弁機構）
７・・・・・オイルポンプ
８・・・・・オイルストレーナ
９・・・・・弁機構
４０・・・・第２副室
６０・・・・第２の弁機構
９０・・・・弁体
９１・・・・ヒンジ
【図１】
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【図２】
2006257991.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006257991.tif 000006