(57)【要約】【課題】分離器内での潤滑油の下降速度を減少させることにより分離器における空気の分離性能を向上させる。【解決手段】オイルタンク20は、入口35から流入した潤滑油Ａｓが旋回しつつ下降して出口36から流出すると共に潤滑油Ａｓから分離した空気が排出口38から流出する分離器30と、出口36から流出した潤滑油Ａｓが合流する潤滑油Ａｔが貯留されたタンク本体21とを備える。分離器30には、分離器30内での潤滑油Ａｓの下方への流れを偏向させることにより、偏向した潤滑油Ａｓの下降速度を一旦ほぼゼロに減少させる偏向板34が、潤滑油Ａｔの油面Ｂ下に設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口から流入した潤滑油が旋回しつつ下降して出口から流出すると共に旋回する潤滑油から分離した空気が排出口から流出する分離器と、前記出口から流出した潤滑油が合流する潤滑油が貯留されたタンク本体とを備えるオイルタンクにおいて、
前記分離器には、前記分離器内で旋回する潤滑油の下方への流れを偏向させて、偏向した潤滑油の下降速度を一旦ほぼゼロに減少させる偏向板が、前記タンク本体に貯留された潤滑油の油面下に設けられることを特徴とするオイルタンク。
【請求項２】
前記偏向板は、前記分離器の周壁の全周に渡って前記周壁の内周面から潤滑油の旋回中心線に向かって突出する環状板であることを特徴とする請求項１記載のオイルタンク。
【請求項３】
前記偏向板は前記周壁のほぼ最下端に設けられ、前記偏向板により前記出口が形成されることを特徴とする請求項２記載のオイルタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油に混入している空気を分離する分離器を備えるオイルタンクに関し、オイルタンクは、例えば内燃機関のドライサンプ式潤滑装置に備えられる。
【背景技術】
【０００２】
潤滑油に混入した空気を分離する分離器を備えるオイルタンクとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このオイルタンクでは、オイルタンク本体の上方にオイルに混入したエアを分離する遠心分離方式のセパレータ（分離器に相当）が設置され、スカベンジングポンプから吐出されたオイルは、セパレータに導かれて回転し、エアが除去された後、オイルタンクの油面下に位置するセパレータ下端から流出してオイルタンク内のオイルに合流する。
【特許文献１】特開平３―９６６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来技術では、セパレータは円筒状の部材により構成され、セパレータの下端はストレート状に開放する出口になっている。このため、セパレータ内で旋回しつつ下降するオイルは、重力により加速されて、比較的短時間のうちにセパレータから流出してしまうので、空気が十分に分離されないことがある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜３記載の発明は、分離器内で旋回する潤滑油の下降速度を減少させることにより分離器における空気の分離性能を向上させることを目的とする。そして、請求項３記載の発明は、さらに、分離器の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、入口から流入した潤滑油が旋回しつつ下降して出口から流出すると共に旋回する潤滑油から分離した空気が排出口から流出する分離器と、前記出口から流出した潤滑油が合流する潤滑油が貯留されたタンク本体とを備えるオイルタンクにおいて、前記分離器には、前記分離器内で旋回する潤滑油の下方への流れを偏向させて、偏向した潤滑油の下降速度を一旦ほぼゼロに減少させる偏向板が、前記タンク本体に貯留された潤滑油の油面下に設けられるオイルタンクである。
【０００６】
これによれば、分離器内で旋回しつつ下降する潤滑油の一部は、偏向板により偏向されて、下降速度が一旦ほぼゼロになった後、出口から流出することから、潤滑油が旋回状態で分離器内に留まる時間が長くなるので、潤滑油から分離する空気量が増加する。しかも、潤滑油は貯留油の油面下で偏向されるので、偏向に起因して潤滑油に空気が混入することが防止される。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のオイルタンクにおいて、前記偏向板は、前記分離器の周壁の全周に渡って前記周壁の内周面から潤滑油の旋回中心線に向かって突出する環状板であるものである。
【０００８】
これによれば、偏向板が周壁の内周面に設けられる環状板であることから、偏向板により偏向された潤滑油は、偏向板上において、旋回中心線から離れる方向に流れることが内周面に規制された状態で旋回するので、偏向されることによる潤滑油の旋回の減衰は殆どない。また、環状の偏向板の内周部により形成される開口は、内周面よりも旋回中心線寄りの位置に形成されることから、偏向した潤滑油は旋回しつつ旋回中心線に向かう流れになって、開口を通過する際の角速度が大きくなるので、潤滑油に作用する遠心力が大きくなる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のオイルタンクにおいて、前記偏向板は前記周壁のほぼ最下端に設けられ、前記偏向板により前記出口が形成されるものである。
【００１０】
これによれば、分離器全体において、潤滑油の旋回が偏向板との摩擦により減衰することが出口の直前までないので、旋回による空気の分離が出口直前まで効率よく行われる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、分離室で潤滑油から分離する空気量が増加し、しかも偏向に起因する潤滑油の混入が防止されるので、分離器における空気の分離性能が向上する。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、偏向板に潤滑油が偏向されることによる旋回の減衰が殆どないうえ、偏向された潤滑油に作用する遠心力が増加するので、この点でも、空気の分離性能の向上に寄与する。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、潤滑油からの空気の分離が出口直前まで効率よく行われるので、分離器における空気の分離性能が向上するうえ、分離器全体が偏向板による空気の分離機能向上のために効率よく利用されるので、分離器を小型化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図１〜図４を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用されたオイルタンク20は、車両に搭載される内燃機関１のドライサンプ式潤滑装置に備えられる。ＯＨＣ型の内燃機関１は、ピストン６が往復動可能に嵌合するシリンダブロック２とシリンダブロック２の上端部に結合されるシリンダヘッド３とシリンダブロック２の下端部に結合されるクランクケース４とから構成される機関本体（以下、単に「機関本体」という。）と、シリンダブロック２およびクランクケース４により形成されるクランク室５に配置されて機関本体に回転可能に支持されるクランク軸７と、を備える。
【００１５】
前記潤滑装置は、機関本体とは別個に設けられて潤滑油Ａｔ（図３参照）が貯留されるオイルタンク20と、オイルタンク20から汲み上げた潤滑油を機関本体に設けられた潤滑油通路を経て内燃機関１の各潤滑箇所に供給するフィードポンプ11と、クランクケース４の下部に設けられて前記各潤滑箇所を潤滑した後の潤滑油が集合する戻り油集合部から汲み上げた潤滑油をオイルタンク20に戻すスカベンジングポンプ12とを備える。機関本体の内部に配置されるフィードポンプ11およびスカベンジングポンプ12は、無端チェーンを備える伝動機構を介して、ピストン６により駆動されるクランク軸７により回転駆動される。
【００１６】
併せて図２，図３を参照すると、オイルタンク20は、潤滑油Ａｔが貯留されるタンク本体21と、タンク本体21の内部に収容される分離器30とを備える。分離器30は、流入した潤滑油Ａｓ（図３には潤滑油Ａｓの１つの流線の概略が示されている。）が旋回することで発生する遠心力を利用することにより、潤滑油Ａｓに混入している空気を潤滑油Ａｓから分離する。
【００１７】
タンク本体21は、筒状、ここでは円筒状の側壁22と、側壁22の上端部22ａに設けられる蓋23と、側壁22の下端部22ｂに設けられる底24とを有する。底24には、タンク本体21内に貯留された潤滑油Ａｔをフィードポンプ11に導く吸入油路13を、フィードポンプ11に接続される導管14と共に形成する導管15が接続され、蓋23には、タンク本体21内に貯留された潤滑油Ａｔの油面Ｂの上方空間Ｃの空気をオイルタンク20の外部、例えば内燃機関１の吸気装置８の吸気通路に導く排出通路16を、導管17と共に形成する導管18が接続される。
【００１８】
図２〜図４を参照すると、支持部材26を介してタンク本体21に固定されて支持される分離器30は、円筒状の周壁32と、周壁32の上端部32ｂに設けられる天井壁33と、周壁32の下端部32ｂにおいて潤滑油Ａｔの油面Ｂ下に設けられる偏向板34とを備える。そして、分離器30には、スカベンジングポンプ12から吐出された潤滑油Ａｓを、スカベンジングポンプ12に接続される導管19（図１参照）により形成される吐出油路を経て分離器30内に流入させる入口35と、分離器30内で空気が分離された潤滑油Ａｓを下方に向かって流出させて潤滑油Ａｔに合流させる出口36とが設けられる。また、周壁32、天井壁33および偏向板34は、その全体がオイルタンク20内に収容される。
【００１９】
入口35を形成する入口管37は、周壁32の上端部32ａに位置し、タンク本体21の側壁22および周壁32を貫通して、分離器30内で開放する。入口35は、分離器30内に流入する潤滑油Ａｓが分離器30内で周壁32の中心軸線をほぼ旋回中心線Ｌとする旋回流となるように、周壁32に対して位置する。それゆえ、分離器30内で潤滑油Ａｓは周壁32の内周面32ｃに沿って旋回しつつ、入口35よりも下方に位置する出口36に向かって下降する。
【００２０】
下端部32ｂのほぼ最下端32b1に位置する偏向板34は、周壁32の全周に渡って該周壁32の内周面32ｃから、潤滑油Ａｓの旋回中心線Ｌに向かって、すなわち旋回中心線Ｌを中心とする放射方向で内方に向かって、ほぼ水平方向に突出する平板状の環状板である。そして、出口36は、円環状の偏向板34の内周部34ｃにより形成される開口により構成され、前記放射方向で内周面32ｃよりも内方（旋回中心線Ｌ寄り）で、しかも旋回中心線Ｌが貫通する位置に形成される。
【００２１】
このため、偏向板34は、前記放射方向での幅Ｗ（図４参照）の範囲で、分離器30内の潤滑油Ａｓの一部であって、内周面32ｃに沿って旋回しつつ下降する潤滑油Ａｓの下方への流れをほぼ水平方向に偏向させることにより、偏向した潤滑油Ａｓの下降速度を一旦ほぼゼロに減少させると共に、ほぼ水平方向に偏向した潤滑油Ａｓよりも上方の潤滑油Ａｓの流れを水平方向寄りに偏向させると共にその下降速度を減少させる。ここで、水平方向は、旋回中心線Ｌに直交する方向でもある。
【００２２】
このとき、ほぼ水平方向に偏向した潤滑油Ａｓは、偏向板34上において、潤滑油Ａｓが前記放射方向で外方（旋回中心線Ｌから離れる方向）に流れることが内周面32ｃに規制された状態で旋回するので、偏向されたことによる潤滑油Ａｓの旋回の減衰は殆どない。そして、偏向した潤滑油Ａｓは、その後、旋回しつつ出口36に向かって前記放射方向で内方に向かう流れとなり、さらに出口36を下方に通過した後、潤滑油Ａｔに合流する。
【００２３】
また、天井壁33には、分離器30内で潤滑油Ａｓから分離した空気を、分離器30から上方空間Ｃに流出させる排出口38が設けられる。
【００２４】
なお、明細書および特許請求の範囲において、「ほぼ水平方向」、「ほぼゼロ」および「ほぼ最下端」とは、それぞれ、「水平方向」、「ゼロ」および「最下端」を含むと共に、「水平方向」、「ゼロ」および「最下端」であるときの作用効果と比べて有意の差を生じない作用効果を奏する「水平方向」、「ゼロ」および「最下端」からずれた範囲を含むことを意味する。
【００２５】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
内燃機関１が運転されると、スカベンジングポンプ12は、前記戻り油集合部において潤滑油と共にクランク室５のブローバイガスを含む空気を吸入し、前記吐出油路を経て分離器30内に吐出する。このとき、分離器30では、分離器30内で旋回しつつ下降する潤滑油Ａｓから空気が遠心力の作用により分離されて、混入している空気量が減少した潤滑油Ａｓが、出口36から下方に向かって流出して、潤滑油Ａｔと合流する。その後、潤滑油Ａｔは、吸入油路13を経てフィードポンプ11に吸入され、前記潤滑油通路に吐出されて、前記各潤滑箇所に供給される。一方、分離器30で分離されたブローバイガスを含む空気は、排出口38を経て上方空間Ｃに流出した後、排出通路16を経て吸気装置８に導かれて、新気と共にブローバイガスを含む空気が内燃機関１の燃焼室に流入する。
【００２６】
このとき、分離器30では、分離器30内で旋回しつつ下降する潤滑油Ａｓの下方への流れをほぼ水平方向に偏向させると共に、偏向した潤滑油Ａｓの下降速度を一旦ほぼゼロに減少させる偏向板34が、潤滑油Ａｔの油面Ｂ下に設けられる。これにより、分離器30内で旋回しつつ下降する潤滑油Ａｓの一部は、偏向板34によりほぼ水平方向に偏向されて、下降速度が一旦ほぼゼロになった後、出口36から下方に向かって流出することから、潤滑油Ａｓが旋回状態で分離器30内に留まる時間が長くなるので、潤滑油Ａｓから分離する空気量が増加し、しかも、潤滑油Ａｓは油面Ｂ下で偏向されるので、その偏向に起因して潤滑油Ａｓに空気が混入することが防止される。この結果、分離器30における空気の分離性能が向上する。
【００２７】
偏向板34は、分離器30の周壁32の全周に渡って該周壁32の内周面32ｃから潤滑油Ａｓの旋回中心線Ｌに向かって突出する環状板であることにより、偏向板34により偏向された潤滑油Ａｓは、偏向板34上において、前記放射方向で外方（旋回中心線Ｌから離れる方向）に流れることが内周面32ｃにより規制された状態で旋回するので、偏向されたことによる潤滑油Ａｓの旋回の減衰は殆どなく、円環状の偏向板34の内周部34ｃにより形成される出口36は、内周面32ｃよりも旋回中心線Ｌ寄りの位置に形成されることから、偏向した潤滑油Ａｓは旋回しつつ旋回中心線Ｌに向かう流れになって、出口36を通過する際の角速度が大きくなるので、潤滑油Ａｓに作用する遠心力が大きくなる。この結果、偏向板34に潤滑油Ａｓが偏向されることによる旋回の減衰が殆どないうえ、偏向された潤滑油Ａｓに作用する遠心力が増加するので、空気の分離性能が向上する。
【００２８】
偏向板34は周壁32のほぼ最下端32b1に設けられ、偏向板34により出口36が形成されることにより、分離器30全体において、潤滑油Ａｓの旋回が偏向板34との摩擦により減衰することが出口36の直前までないので、旋回による空気の分離が出口36直前まで効率よく行われるので、分離器30における空気の分離性能が向上するうえ、分離器30全体が偏向板34による空気の分離機能の向上のために効率よく利用されるので、分離器30を小型化することが可能になる。
【００２９】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
周壁32の最下端32b1により分離器30の出口が形成される場合、偏向板34は、油面Ｂ下で周壁32に設けられる限り、該出口よりも上方に配置されてもよい。
偏向板34は、該偏向板34により偏向される潤滑油Ａｓの流れが上方を向くと共に上昇速度を生じるような形状であってもよく、また周方向に間隔をおいて設けられてもよい。
分離器30の周壁32の一部または天井壁33は、オイルタンク20の外部に配置されてもよい。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。オイルタンク20は、内燃機関以外の機械の潤滑装置に備えられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明が適用されたオイルタンクを備える内燃機関の模式図である。
【図２】図１のオイルタンクの斜視図である。
【図３】図１のオイルタンクにおいて、分離器内での潤滑油の旋回中心線を含む平面での断面図であり、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…内燃機関、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、４…クランクケース、５…クランク室、６…ピストン、７…クランク軸、８…吸気装置、11…フィードポンプ、12…スカベンジングポンプ、13…吸入油路、14，15，17，18…導管、16…排出通路、19…、20…オイルタンク、21…タンク本体、22…側壁、23…蓋、24…底、26…支持部材、30…分離器、32…周壁、32ｃ…内周面、33…天井壁、34…偏向板、35…入口、36…出口、37…入口管、38…排出口、
Ａｔ，Ａｓ…潤滑油、Ｂ…油面、Ｃ…上方空間、Ｌ…旋回中心線、幅…Ｗ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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