(57)【要約】【課題】オイルパンの油面がクランクに接触してフリクションが増加することを防止する。【解決手段】並列する複数のシリンダ５を有するシリンダブロック１と、シリンダブロック１の上方に配置されるシリンダヘッド２と、シリンダ５の下方に配置されるクランクシャフト７と、シリンダブロック１の下方に配置されるオイルパン３と、シリンダブロック１内を貫通してシリンダヘッド２からオイルパン３へ潤滑油を落下させる複数のオイル落とし穴１１とを備え、オイル落とし穴１１のシリンダヘッド２側の上方開口部１２とオイルパン３側の下方開口部１３とが並列方向にずれており、複数の前記オイル落とし穴１１同士は互いに連結せずに独立しているエンジンの潤滑機構とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列する複数のシリンダを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの上方に配置されるシリンダヘッドと、
前記シリンダの下方に配置されるクランクシャフトと、
前記シリンダブロックの下方に配置されるオイルパンと、
前記シリンダブロック内を貫通して前記シリンダヘッドから前記オイルパンへ潤滑油を落下させる複数のオイル落とし穴と、
を備え、
前記オイル落とし穴の前記シリンダヘッド側の上方開口部と前記オイルパン側の下方開口部とが前記並列方向にずれており、複数の前記オイル落とし穴同士は互いに連結せずに独立している
エンジンの潤滑機構。
【請求項２】
前記オイル落とし穴は、前記オイルパン側の下方開口部の前記並列方向の位置が、前記シリンダヘッド側の上方開口部の前記並列方向の位置に対して前記並列方向の中心線を挟んで反対側に位置するよう、前記シリンダの軸線方向に対して前記並列方向へ傾斜している
請求項１に記載のエンジンの潤滑機構。
【請求項３】
前記シリンダを偶数備え、
前記オイル落とし穴は前記並列方向に対して対称に配置されている
請求項１又は２に記載のエンジンの潤滑機構。
【請求項４】
前記シリンダを四つ以上備え、
前記並列方向端部に近い前記オイル落とし穴は、前記並列方向中央部に近い前記オイル落とし穴よりも断面積が大きい
請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンの潤滑機構。
【請求項５】
前記オイル落とし穴の前記上方開口部に前記シリンダヘッド内へ向かって上方へ立ち上がる敷居管を備える
請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンの潤滑機構。
【請求項６】
前記敷居管の立ち上がり高さは、前記並列方向中央部に近い側で低く前記並列方向端部に近い側で高く設定されている
請求項５に記載のエンジンの潤滑機構。
【請求項７】
前記並列方向中央の前記オイル落とし穴は前記上方開口部に前記敷居管を備えない
請求項５又は６に記載のエンジンの潤滑機構。
【請求項８】
前記オイルパン上の潤滑油の貯留部を前記並列方向に沿って複数の領域に分ける仕切り板と、
前記仕切り板に設けられ前記並列方向に隣接する領域同士を結ぶ連通管と、
を備える請求項１〜７の何れか１項に記載のエンジンの潤滑機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シリンダヘッドの潤滑油を下方のオイルパンに戻す通路の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの潤滑機構は、一般的に、エンジン上方のシリンダヘッドに導入された潤滑油が、シリンダブロックに設けられたオイル落とし穴を通過して、エンジン下方に設けられたオイルパンに落ちる構造となっている。オイルパンの中央付近にはオイルスクリーナが設けられ、オイルポンプで潤滑油を吸い上げてシリンダヘッドに導入する。これを繰り返して潤滑油が循環されている。オイル落とし穴はオイル戻し穴ともいう。
【０００３】
オイルパンの上方にはクランクシャフト（以下、単にクランクと称する）が設けられており、通常時には、クランクとオイルパンの潤滑油が干渉しないように液面が調整されている。しかし、例えば、横置きエンジンの車両が急旋回した場合、左右方向（クランクの軸方向）に遠心力が働き、オイルパンの潤滑油の液面が旋回外側で高く、旋回内側で低くなる。また、縦置きエンジンの車両の場合でも、急ブレーキを掛けたときに前向きに働くＧ（加速度）によって、オイルパンの潤滑油の液面が前方で高く、後方で低くなる。このように、オイルパンの潤滑油の液面が大きく偏ると、普段は接触しない潤滑油の液面がクランクの一部に干渉してしまうことがある。クランクのカウンタウェイトが潤滑油の液面に接触すると、フリクションが増大してしまう。
【０００４】
オイルパンの潤滑油の液面に偏りが生じてもシリンダヘッド側からオイルパンにオイルをスムーズに落下させるため、特許文献１には、オイル落とし穴同士を水平のオイル戻し通路で連結させる手法が提案されている。また、特許文献２には、オイル落とし穴同士を交差させて連結する構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９０５２４号公報
【特許文献２】特開平１０−８２３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献はオイルパンの潤滑油の液面の偏り抑制を意図したものではなく、クランクのカウンタウェイトと潤滑油の液面との接触回避に関する技術思想はない。また特許文献に記載の構造でも、運転状況によっては、オイルパンの潤滑油の液面の偏りを十分に防ぐことが難しい場合がある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、旋回時などにオイルパンの油面が傾きクランクに接触してフリクションが増大することを、より確実に防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明は、並列する複数のシリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上方に配置されるシリンダヘッドと、前記シリンダの下方に配置されるクランクシャフトと、前記シリンダブロックの下方に配置されるオイルパンと、前記シリンダブロック内を貫通して前記シリンダヘッドから前記オイルパンへ潤滑油を落下させる複数のオイル落とし穴と、を備え、前記オイル落とし穴の前記シリンダヘッド側の上方開口部と前記オイルパン側の下方開口部とが前記並列方向にずれており、複数の前記オイル落とし穴同士は互いに連結せずに独立しているエンジンの潤滑機構を採用した。
【０００９】
ここで、前記オイル落とし穴は、前記オイルパン側の下方開口部の前記並列方向の位置が、前記シリンダヘッド側の上方開口部の前記並列方向の位置に対して前記並列方向の中心線を挟んで反対側に位置するよう、前記シリンダの軸線方向に対して前記並列方向へ傾斜している構成を採用することができる。
【００１０】
前記シリンダを偶数備え、前記オイル落とし穴は前記並列方向に対して対称に配置されている構成を採用することができる。
【００１１】
前記シリンダを四つ以上備え、前記並列方向端部に近い前記オイル落とし穴は、前記並列方向中央部に近い前記オイル落とし穴よりも断面積が大きい構成を採用することができる。
【００１２】
前記オイル落とし穴の前記上方開口部に前記シリンダヘッド内へ向かって上方へ立ち上がる敷居管を備える構成を採用することができる。
【００１３】
前記敷居管の立ち上がり高さは、前記並列方向中央部に近い側で低く前記並列方向端部に近い側で高く設定されている構成を採用することができる。
【００１４】
前記並列方向中央の前記オイル落とし穴は前記上方開口部に前記敷居管を備えない構成を採用することができる。
【００１５】
前記オイルパン上の潤滑油の貯留部を前記並列方向に沿って複数の領域に分ける仕切り板と、前記仕切り板に設けられ前記並列方向に隣接する領域同士を結ぶ連通管と、を備える構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、オイル落とし穴の上方開口部と下方開口部とがシリンダの並列方向にずれており、複数のオイル落とし穴同士は互いに連結せずに独立している構成を採用したので、旋回時などにオイルパンの油面が傾いて油面が高くなりやすい箇所へシリンダヘッドから落ちるオイル量が抑制される一方、油面が低くなりやすい箇所に落ちるオイル量が増大する。これにより、オイルパンの油面の傾きが緩和されるため、油面がクランクに接触してフリクションが増大することを、より確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、この発明の第一の実施形態にかかるシリンダブロックを有するエンジンの正面断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【図２】図１のシリンダブロックの上方からみた斜視図である。
【図３】図１のシリンダブロックに右向きのＧが掛かったときの液面を示す断面図である。
【図４】この発明の第二の実施形態にかかるシリンダブロックを有するエンジンの正面断面図である。
【図５】この発明の第三の実施形態にかかるシリンダブロックを有するエンジンの正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明はフリクションを低減させることを目的としたシリンダブロック１及びそれを含むエンジンの潤滑機構である。この発明の第一の実施形態に係るシリンダブロック１、及び前記シリンダブロック１を含むエンジン９の概略図を図１に示す。図１（ａ）はシリンダの並ぶ列方向の垂直断面図であり、図１（ｂ）はシリンダヘッド２の上方から見た平面図である。また、図２は上方から見た斜視図である。
【００１９】
シリンダブロック１の上方にはシリンダヘッド２が取り付けられ、下方にはオイルパン３が取り付けられている。オイルパン３の上にはクランク（クランクシャフト）７が設けてある。図では構成を概念的に記載しており、境界は必ずしもこの図の通りでなくてよい。シリンダブロック１は、複数のシリンダ５が一直線上に並んで設けてある。このシリンダ５が直列に並ぶ方向を、以下、シリンダ５の並列方向、あるいは、単に並列方向（図１（ｂ）中左右方向）と称する。
【００２０】
この並列するシリンダ５を挟んで両側に複数のオイル落とし穴１１からなるオイル落とし穴群１０が設けてある。オイル落とし穴１１は、シリンダブロック１内を貫通してシリンダヘッド２からオイルパン３へ潤滑油を落下させる。
【００２１】
個々のオイル落とし穴１１はシリンダブロック１を上下に貫通しているが、シリンダヘッド２側に設けられた上方開口部１２と、オイルパン３側の下方開口部１３の位置が、並列方向にずれている。また、個々のオイル落とし穴１１同士は内部で連結しておらず、互いに独立している。これにより、並列方向一方の端部側の上方開口部１２から導入された潤滑油は、必ず並列方向他方の端部側すなわち反対側に位置する下方開口部１３へと導入されることになり、オイルパン３上での油面の偏りを是正するように、潤滑油をオイルパン３に落下させることができる。
【００２２】
このように、上方開口部１２の位置と下方開口部１３の位置をずらすために、オイル落とし穴１１は、シリンダブロック１の正面視において、シリンダ５の軸線方向に対して並列方向へ傾斜している。この実施形態では、オイル落とし穴１１は、その長さ方向全長に亘って一定の傾斜角度を持つ直線状としているが、オイル落とし穴１１のシリンダ５の軸線方向に対するに傾斜角度を途中で変化するようにして、曲線状のあるいは屈曲部を有するオイル落とし穴１１としてもよい。また、オイル落とし穴１１の全長のうち、シリンダ５の軸線方向に対して傾斜する部分を一部のみとしてもよい。
【００２３】
各オイル落とし穴１１の上方開口部１２の位置は、図１（ｂ）に示すように、並列方向に沿って重ならず互いに異なる位置であり、また、その並列方向への直交方向でも重ならず、互いに異なる位置となっている。仮に、上方開口部１２の位置が一致していると、シリンダブロック１における前後左右（並列方向、直交方向）の対称性を確保することが難しくなるので、このような配置としている。オイル落とし穴１１の対称性の確保は、各シリンダ５付近での潤滑油の落下量のバランスと、シリンダブロック１の重量バランスを確保する上で望ましい。
【００２４】
具体的には図１（ｂ）に示すように、一つのオイル落とし穴群１０に属するオイル落とし穴１１（１１ａ，１１ｂ）は、それらの長さ方向中心に設定した対称面Ｃを基準に、回転対称に形成され、前後左右のバランスがとれたものとなっている。すなわち、シリンダ５は偶数（４つ）備えられているので、並列するシリンダ５を挟んで直交方向それぞれの側のオイル落とし穴１１は、並列方向に対して対称に配置されている。
【００２５】
並列方向の中央部側のオイル落とし穴１１ａは、図１（ａ）のような正面視において、シリンダ５の軸線方向に直交する方向を横方向とした場合、その横方向に対する傾斜の傾きが急で、上方開口部１２と下方開口部１３の両方が並列方向中央部に集まっている。また、並列方向の両端部側のオイル落とし穴１１ｂは、横方向に対する傾斜の傾きが緩やかで、上方開口部１２と下方開口部１３が並列方向端部に分散している。一方の端部側から他方の端部側へと潤滑油を送り込む構造であるとよい。正面視におけるオイル落とし穴１１の中心Ｓ１を中心として回転対称となるように形成され、バランスがとれたものとなっている。
【００２６】
また、図１（ｂ）のような平面視において、オイル落とし穴群１０の並列方向中心部の一点（Ｓ２）を中心として、回転対称となるように形成され、バランスがとれたものとなっている。
【００２７】
なお、並列するシリンダ５を挟んで直交方向両側にあるオイル落とし穴群１０同士が、鏡面対称又は回転対称であると、全体のバランスの点からさらに好ましい。図１（ｂ）ではシリンダ５の列を対称面とした鏡面対称を例として示す。
【００２８】
また、オイル落とし穴群１０を構成する個々のオイル落とし穴１１は、並列方向端部に近い箇所に上方開口部１２があるオイル落とし穴１１ｂが、並列方向中央部に近い箇所に上方開口部１２があるオイル落とし穴１１ａよりも断面積が大きいものとなっている。これは、並列方向端部での潤滑油の偏りを是正するため、並列方向端部に近い穴ほどより多く潤滑油を通過させることが望ましいためである。すなわち、並列方向端部に近いオイル落とし穴１１ｂは、並列方向中央部に近いオイル落とし穴１１ａよりも、単位時間当たりの潤滑油の通過可能量が大きく設定されている。このような設定は、シリンダ５を４つ以上備える構成において採用可能である。
【００２９】
上方開口部１２のうち、少なくとも並列方向両端部に近い側にあるものは、その縁からシリンダ５の軸線方向に沿って立ち上がる敷居管１５を有している。敷居管１５は、オイル落とし穴の上方開口部１２にシリンダヘッド２内へ向かって上方へ立ち上がって、潤滑油のオイル落とし穴１１内への流入を規制する。この敷居管１５は、オイルパン３の液面がクランク７に接触しかねない程度のＧが掛かったときに、シリンダヘッド２側の潤滑油の液面が敷居管１５の上縁を超え得る程度の高さに設定されているとよい。このように液面が偏った状況を図３に示す。
【００３０】
図１〜３の実施形態では、敷居管１５が並列方向両端部側の上方開口部１２にのみ設け、並列方向中央のオイル落とし穴１１の上方開口部１２には敷居管１５を備えない構成であるが、図４に示すように、全ての上方開口部１２に敷居管１５が設けられていてもよい。ただし、この場合も、並列方向中央部側にある敷居管１５は、シリンダヘッド２内における潤滑油の貯留部の底面からの立ち上がり高さが低く、並列方向両端部側にある敷居管１５は立ち上がり高さが高くなっていることが望ましい。並列方向端部側ほど液面の偏りによる高さが高くなるからである。
【００３１】
すなわち、並列方向両端部側にある上方開口部１２の敷居管１５ｂは、並列方向中央部側にある上方開口部１２の敷居管１５ａよりもその立ち上がり高さが相対的に高く、かつ、通路の断面積が相対的に大きいとよい。
【００３２】
また、敷居管１５の高さを可変とする高さ調整手段を備えることもできる。高さ調整手段は、例えば、電動のアクチュエータ等の駆動力によって、敷居管１５の立ち上がり高さを増減させるものが考えられる。このとき、敷居管１５毎に別々に立ち上がり高さを可変とすることもできる。別途設けた加速度センサ（図示せず）などによって、運転状態に応じてエンジン９が受けたＧの大きさに応じて、シリンダヘッド２内の潤滑油の液面状態に対応した敷居管１５高さに調整し、適切な量の潤滑油がオイルパン３へ落ちるように調整可能とすると望ましい。
【００３３】
さらに、他の実施形態の垂直断面図を図５に示す。シリンダヘッド２側やシリンダブロック１の基本構成は、第一の実施形態と同様である。
【００３４】
この実施形態では、オイルパン３に、並列方向に沿って複数の領域に分ける仕切り板２１が列方向に直交する向きに複数枚立ててある。それぞれの仕切り板の上端は、クランク７に到達しない高さとなっている。仕切り板２１は、オイルパン３上の潤滑油の貯留部を並列方向に沿って複数の領域に区画する。仕切り板２１があることで、Ｇが掛かった際の液面の上下幅を短く抑制することができる。さらに、仕切り板２１によって区切られることで、オイル落とし穴１１によって液面の偏りを是正するように落下する潤滑油が、元の偏りの向き（図５でいう右側）に戻ってしまうことを遅延させることができ、液面の上昇するタイミングを遅らせることもできる。
【００３５】
なお、仕切り板２１によって完全に仕切ってしまうと通常はオイルパン３の中央から吸い上げてシリンダヘッド側へと吸い上げるオイルスクリーナー（図示せず）による供給を妨げることにもなってしまうため、仕切り板２１の下部には、並列方向に隣接する領域同士を繋げる連通管２２を設けておくと望ましい。
【００３６】
また、仕切り板２１は必ずしも等間隔に設けておく必要はなく、偏りが大きい両端部だけを区切っておけば最低限必要な効果は発揮できる。吸い上げを行う中央部については仕切り板２１（図５の２１ａ）を設けなくても良い。
【符号の説明】
【００３７】
１  シリンダブロック
２  シリンダヘッド
３  オイルパン
５  シリンダ
７  クランク
９  エンジン
１０  オイル落とし穴群
１１  オイル落とし穴
１１ａ  （中央部側の）オイル落とし穴
１１ｂ  （端部側の）オイル落とし穴
１２  上方開口部
１３  下方開口部
１５  敷居管
２１  仕切り板
２２  連通管
Ｏ  潤滑油
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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