(57)【要約】【課題】エンジンブロックの内壁面に発生した結露水によるオイルの劣化を抑制する。【課題手段】本発明に係る内燃機関Ｅのオイル貯留装置は、エンジンブロック１の底部に取り付けられたオイルパン２と、オイルパンに設けられ、エンジンブロックの内壁面１Ａに発生した結露水Ｗを貯留するための貯留室８と、貯留室の上方に設けられ、エンジンブロックの内壁面に沿って流下する結露水を捕集する捕集部材９と、捕集部材に設けられ、捕集した結露水を落下させる排水口１２と、貯留室に連通され、排水口から落下した結露水を受ける導入口１５と、導入口を開閉する弁１６であって、内燃機関の停止時に導入口を開く弁とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンブロックの底部に取り付けられたオイルパンと、
前記オイルパンに設けられ、前記エンジンブロックの内壁面に発生した結露水を貯留するための貯留室と、
前記貯留室の上方に設けられ、前記エンジンブロックの内壁面に沿って流下する前記結露水を捕集する捕集部材と、
前記捕集部材に設けられ、捕集した前記結露水を落下させる排水口と、
前記貯留室に連通され、前記排水口から落下した前記結露水を受ける導入口と、
前記導入口を開閉する弁であって、内燃機関の停止時に前記導入口を開く弁と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のオイル貯留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関のオイル貯留装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に内燃機関においては、潤滑油としてのオイルを貯留するオイルパンが、エンジンブロックの底部に取り付けられている。そしてオイルパンに貯留されたオイルが、オイルポンプにより各潤滑部に循環供給され、各潤滑部が潤滑される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３１６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジン停止時にエンジンブロックの外部の雰囲気温度が低下したときなどに、エンジンブロックの内壁面に結露水が発生することがある。この結露水がオイルパン内のオイルに混入すると、オイルの劣化の原因となり、ひいては潤滑性能に支障を来すことがある。
【０００５】
そこで本発明は、上記事情に鑑みて創案され、その目的は、エンジンブロックの内壁面に発生した結露水によるオイルの劣化を抑制し得る内燃機関のオイル貯留装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の態様によれば、
エンジンブロックの底部に取り付けられたオイルパンと、
前記オイルパンに設けられ、前記エンジンブロックの内壁面に発生した結露水を貯留するための貯留室と、
前記貯留室の上方に設けられ、前記エンジンブロックの内壁面に沿って流下する前記結露水を捕集する捕集部材と、
前記捕集部材に設けられ、捕集した前記結露水を落下させる排水口と、
前記貯留室に連通され、前記排水口から落下した前記結露水を受ける導入口と、
前記導入口を開閉する弁であって、内燃機関の停止時に前記導入口を開く弁と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のオイル貯留装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エンジンブロックの内壁面に発生した結露水によるオイルの劣化を抑制することができるという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の基本実施形態に係る内燃機関のオイル貯留装置の概略図であり、図２のＡ−Ａ線断面に相当する図である。
【図２】ガスケットが装着されたオイルパンの斜視図である。
【図３】図２の断面斜視図である。
【図４】図２のＢ矢示図である。
【図５】基本実施形態の概略断面図であり、弁が開いたときの状態を示す。
【図６】排気部の構成を示す概略断面図である。
【図７】第１の他の実施形態に係る図２のＢ矢示図である。
【図８】第２の他の実施形態に係る概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００１０】
図１に、本発明の基本実施形態に係る内燃機関のオイル貯留装置を概略的に示す。図示するように内燃機関（エンジン）Ｅは、エンジンブロック１と、エンジンエンジンブロック１の底部に取り付けられたオイルパン２とを備える。エンジンブロック１は周知のように、クランクケース３およびシリンダブロック４等を含む構造体で、その内部には図示しないクランクシャフト、コンロッド、ピストン等が収容されている。エンジンブロック１とオイルパン２は、両者のフランジ１Ｆ，２Ｆの間にガスケット５を介在させた状態で、互いに複数のボルト（図示せず）により締結されている。
【００１１】
本実施形態のオイルパン２は二重構造であり、外部に露出する外側オイルパン６と、外側オイルパン６の内側に所定の間隔を隔てて設けられた内側オイルパン７とを備える。内側オイルパン７は図示しない支持部材により外側オイルパン６から浮いた状態で外側オイルパン６に支持されている。外側オイルパン６と内側オイルパン７の間の隙間によって、エンジンブロック１の内壁面１Ａに発生した結露水もしくは凝縮水Ｗを貯留するための貯留室８が画成される。この隙間ないし貯留室８は、内側オイルパン７の外壁面７Ａの外側のほぼ全体に亘って形成されている。このように貯留室８はオイルパン２内に設けられている。
【００１２】
内側オイルパン７の上端周縁部７Ｂは、外側オイルパン６の上端周縁部に設けられたフランジ２Ｆよりも低い位置に位置されている。オイルＯは内側オイルパン７内に貯留される。
【００１３】
貯留室８の上方には、エンジンブロック１の内壁面１Ａに沿って流下する結露水Ｗを捕集する捕集部材９が設けられる。図２，３にも示すように、捕集部材９は、概ね四角い環状または枠状で且つ板状の部材であり、本実施形態では、やはり概ね四角い環状のガスケット５と一体に形成され、ガスケット５の内周端縁部に沿って設けられている。そして図１に示すような取付状態において、捕集部材９は、エンジンブロック１の内壁面１Ａおよび外側オイルパン６の内壁面６Ａから内側に突出されていて、エンジンブロック１の内壁面１Ａに沿って流下してきた結露水Ｗを効率よく捕集するようになっている。
【００１４】
捕集部材９は、雨樋に類似の構造であり、その内周端縁部にはこれに沿って縦壁１０が設けられ、捕集した結露水Ｗを捕集部材９の長手方向に沿って案内しもしくは流すと同時に、捕集した結露水Ｗが内側オイルパン７内のオイルＯ側に脱落するのを防止している。
【００１５】
捕集部材９の底壁１１には、捕集した結露水Ｗを落下させる排水口１２が設けられる。排水口１２は、図２，３に示すように、捕集部材９の周方向に所定の間隔を隔てて複数設けられ、本実施形態では計６個の排水口１２が設けられている。また図４に示すように、排水口１２の周りでは捕集部材９の底壁１１が下方に突出するようフレア状に形成され、結露水Ｗの排水を効率よく行えるようにしている。
【００１６】
なお、図２，３において符号１３で示すのは、オイルパン２をエンジンブロック１にボルトで締結する際に、ボルトを挿通させるべくガスケット５に設けられた複数のボルト挿通穴である。
【００１７】
一方、外側オイルパン６と内側オイルパン７の間の隙間すなわち貯留室８の上端開口部は、蓋板１４により閉止されている。蓋板１４は、外側オイルパン６から内側オイルパン７に向かって、すなわち内側オイルパン７内のオイルＯに向かって、下方に傾斜されている。これは、蓋板１４の上部に飛散しもしくは乗り上げたオイルＯを速やかに内側オイルパン７内に戻すためである。
【００１８】
そして蓋板１４には、捕集部材９の排水口１２から落下した結露水Ｗを受ける導入口１５が設けられている。導入口１５は蓋板１４を貫通し、貯留室８に連通されている。導入口１５は、各排水口１２に対応して排水口１２と同数設けられ、重力方向における排水口１２の真下の位置に位置されている。そして排水口１２から落下した結露水Ｗをもれなく受けるような寸法および形状とされている。本実施形態において、排水口１２は楕円形状とされ、これに伴って導入口１５も排水口１２よりやや大きい楕円形状とされている。但しこれらの形状は任意である。
【００１９】
そして、この導入口１５を開閉する弁１６が設けられる。図２，３にも示すように、弁１６は、導入口１５毎に個別に設けられ、導入口１５と同数設けられている。本実施形態において、弁１６は板状の部材であり、内側オイルパン７の内壁面７Ｃに固定された基端部１６Ａと、基端部１６Ａに対し折曲可能で且つ導入口１５を実質的に開閉する先端部１６Ｂとを有する。
【００２０】
導入口１５の閉止時、先端部１６Ｂは、図１−４に示すように、基端部１６Ａに対しきつく折れ曲がり、導入口１５の周りの蓋板１４に重ね合わされ、密着され、導入口１５を閉じる。この時の弁１６の状態を閉止状態、弁１６の位置を閉止位置という。また導入口１５の開放時、先端部１６Ｂは、図５に示すように、基端部１６Ａに対し緩く折れ曲がり、導入口１５の周りの蓋板１４から離間され、導入口１５を開く。この時の弁１６の状態を開放状態、弁１６の位置を開放位置という。
【００２１】
弁１６は、温度感応型の変形可能材料、好ましくはバイメタルを含み、その温度に応じて上述のような開閉動作もしくは折曲動作を行う。そして弁１６は、その温度Ｔが、所定の設定温度Ｔｓ以下のときに開き、設定温度Ｔｓより高いとき閉じるよう、構成されている。設定温度Ｔｓは、エンジンブロック１の内壁面１Ａに結露水Ｗが発生するような温度の上限値に等しいか、またはその付近の温度とされる。設定温度Ｔｓは、主にエンジン停止時に実現されるような比較的低い温度である。
【００２２】
一方、オイルパン２において、導入口１５が無い周方向の所定位置に、図６に示すような、貯留室８内の結露水Ｗの蒸気を排出するための排気部１７が設けられている。排気部１７は、貯留室８に連通する排気口１８を有する。排気口１８は、内側オイルパン７の上端周縁部７Ｂを一部切り欠いて形成されている。
【００２３】
また排気部１７は、排気口１８を通じて貯留室８内にオイルＯが流入するのを抑制するための種々の構造を備えている。すなわち排気部１７は、排気口１８の出口部の前方且つ上方を覆う庇部１９と、排気口１８の入口部に設けられたラビリンス構造部２０と、排気口１８の下方に設けられた返し部材２１とを備えている。
【００２４】
庇部１９は、内側オイルパン７内のオイルＯが排気口１８に入るのを抑制すると共に、蓋板１４の上面を伝わって流れ落ちるオイルＯが排気口１８に入るのを抑制する。本実施形態において庇部１９は、蓋板１４の一部を突出させるようにして設けられている。
ラビリンス構造部２０は、周知のように、排気口１８の入口部に蛇行通路を画成し、貯留室８から排気口１８を通じた外部への排気を許容する一方、仮に外部のオイルＯが排気口１８に浸入したとしても、そのオイルＯが貯留室８内に到達するのを妨げる。
【００２５】
返し部材２１は、内側オイルパン７の内壁面７Ｃから水平方向に突出するよう設けられ、排気口１８および庇部１９の下方の位置に設けられている。また返し部材２１は、板状の部材であり、エンジン停止時におけるオイルＯの油面よりも上方の位置に設けられている。エンジン運転時、特に車載エンジンの場合には車両走行時、オイルＯの油面は波立って排気口１８に入ろうとするが、このとき返し部材２１は、油面の波を跳ね返し、オイルＯの排気口１８への浸入を阻止する。
【００２６】
本実施形態において、排気部１７は、オイルパン２の周方向の一箇所に設けられているが、複数箇所に設けられていてもよい。
次に、本実施形態の作動を説明する。
【００２７】
エンジン運転時（モータリング時を含む）、弁１６の温度Ｔは比較的高く、設定温度Ｔｓより高くなっている。このとき弁１６は、図１−４に示す如く導入口１５を閉じる。この場合、クランクシャフトによる掻き上げ等によりエンジンブロック１の内壁面１Ａに飛散したオイルＯは、内壁面１Ａに沿って捕集部材９に流れ落ち、排水口１２から弁１６の上面に落下する。そして弁１６の上面に沿って流れ落ち、内側オイルパン７内に戻される。
【００２８】
また、弁１６の上面に飛散したオイルＯは、弁１６の上面に沿って流れ落ち、内側オイルパン７内に戻される。捕集部材９と蓋板１４の間に位置する外側オイルパン６の内壁面６Ａに飛散したオイルＯは、内壁面６Ａに沿って蓋板１４および弁１６の上面に落下した後、蓋板１４および弁１６の上面に沿って流れ落ち、内側オイルパン７内に戻される。
【００２９】
このように、エンジン運転時には弁１６が閉じているので、飛散したオイルが導入口１５から貯留室８に浸入することを阻止できる。
【００３０】
この後、エンジンが停止されると、エンジン温度が徐々に低下し、これに伴ってエンジンブロック１の内壁面１Ａの温度および弁１６の温度も徐々に低下する。そして内壁面１Ａの温度が結露水発生可能な温度にまで低下すると、内壁面１Ａに結露水Ｗが発生する。知られているように、エンジンブロック１の外部の雰囲気温度が低いほど結露水Ｗは発生し易い。
【００３１】
一方、この結露水Ｗが発生するタイミングに合わせて、図５に示す如く弁１６が導入口１５を開く。すなわち、弁１６の温度Ｔが低下して前述の設定温度Ｔｓ以下に達した時に弁１６が開く。このように弁１６はエンジンの停止時に導入口１５を開く。また弁１６の開弁時、エンジンは通常、冷間状態にある。ここで冷間状態とは、エンジン温度もしくはエンジンの代表温度（例えば水温）が常温に近い所定温度（例えば２０℃）以下となっている状態をいう。よって弁１６は、エンジンの停止時で且つ冷間状態の時に開くとも言える。
【００３２】
内壁面１Ａに発生した結露水Ｗは、内壁面１Ａに沿って捕集部材９に流れ落ち、捕集部材９によって排水口１２に案内された後、排水口１２から導入口１５に落下し、最終的に貯留室８に溜められる。こうして結露水Ｗは貯留室８に回収される。エンジンブロック１の内壁面１Ａの全周に対して捕集部材９が設けられるので、内壁面１Ａのあらゆる周方向位置の結露水Ｗをもれなく回収できる。
【００３３】
このように、エンジンブロック１の内壁面１Ａに発生した結露水Ｗを、内側オイルパン７内のオイルＯに混入させることなく、貯留室８に回収することができる。よって結露水ＷによるオイルＯの劣化を抑制し、潤滑性能の低下を抑制することができる。
【００３４】
なお、エンジン停止時であって結露水発生前（すなわち弁１６の温度Ｔが設定温度Ｔｓより高い時）には、弁１６が閉じているので、エンジンブロック１の内壁面１Ａ等に付着したオイルが流下してきて導入口１５に浸入するのを阻止することができる。
【００３５】
この後、エンジンが再始動され運転再開されると、エンジン温度が徐々に上昇し、これに伴って弁１６の温度Ｔも徐々に上昇する。そして弁１６の温度Ｔが設定温度Ｔｓを超えた時に、図１−４に示す如く弁１６が導入口１５を閉じる。このように弁１６はエンジンの運転時に導入口１５を閉じる。すると前述したように、導入口１５を通じた貯留室８へのオイル流入が阻止される。
【００３６】
一方、貯留室８に貯留された結露水Ｗの温度も、エンジン温度の上昇につれ徐々に上昇し、やがて結露水Ｗは蒸発し、蒸気化する。この結露水Ｗの蒸気は、排気部１７を通じてオイルパン２内に排出される。これにより、回収した結露水Ｗをエンジン運転時に速やかに排出することができる。
【００３７】
なお、本実施形態の変形例については様々なものが考えられる。例えば、上記の例では排水口１２から導入口１５までの間を管でつながない開放通路としたが、これらを管でつないで閉鎖通路としてもよい。そして排水口１２または導入口１５に隣接した位置や、管の内部に弁１６を設けてもよい。弁１６は上記構成に限らず、より複雑な電子制御式の弁としてもよい。そしてオイルパン２の内部やエンジンブロック１の外部等に温度センサや湿度センサ等を設け、これらセンサの検出値に基づいて弁１６を制御してもよい。貯留室８をオイルパン２の外側に設けてもよい。排水口１２、導入口１５および弁１６を一つずつとしてもよい。
【００３８】
次に、他の実施形態を説明する。なお上述の基本実施形態と同様の部分については図中同一符号を付して説明を省略し、以下相違点を中心に説明する。
【００３９】
図７に示すように、第１の他の実施形態においては、基本実施形態の構成に加え、弁１６に電気式ヒータ３０が設けられ、このヒータ３０が制御装置としての電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）１００によって制御されるようになっている。本実施形態においてＥＣＵ１００はエンジン全体の制御も行う。バッテリ３１とヒータ３０を接続する電気回路にスイッチ３２が設けられ、このスイッチ３２をＥＣＵ１００はオンまたはオフに切り替える。なお弁１６は、基本実施形態と同様にバイメタルを含む弁であり、複数設けられている。各弁１６に個別にヒータ３０が設けられ、これらヒータ３０がＥＣＵ１００により同時に制御される。
【００４０】
作動に関して、最初のエンジン運転時およびその後のエンジン停止時の作動は基本実施形態と同様である。エンジン停止後の次のエンジン運転時（運転再開時）において、ＥＣＵ１００は、運転が開始された（即ちエンジンが再始動された）のと同時にヒータ３０をオンする。すると、弁１６が急速且つ強制的に加熱され、弁１６の温度Ｔが基本実施形態よりも早く設定温度Ｔｓを超える。よって弁１６が基本実施形態よりも早いタイミングで閉じられ、運転開始から弁１６の閉弁までの間に導入口１５ひいては貯留室８に浸入する飛散オイルの量を大幅に低減することができる。
【００４１】
次に、第２の他の実施形態を説明する。図８に示すように、第２の他の実施形態においては、オイルパン２として通常の１重構造のオイルパンが用いられている。従ってオイルパン２は、外側オイルパン６のみを有し、内側オイルパン７を有しない。そしてオイルパン２の周方向の１箇所に結露水Ｗを貯留させる貯留室８が設けられる。
【００４２】
この一つの貯留室８に結露水Ｗを集めるよう、捕集部材９は傾斜されている。そして捕集部材９は、その周方向において、貯留室８に連通する導入口１５のある部分が最も低くなるよう配置されている。なお本実施形態において捕集部材９はガスケット５と別体とされ、外側オイルパン６の内壁面６Ａに直接取り付けられている。
また本実施形態において、捕集部材９の排水口１２は導入口１５と同一もしくは一体とされている。導入口１５は一つである。そしてこの導入口１５にバイメタルを含む弁１６が設けられている。貯留室８には排気部１７も設けられているが、本実施形態の排気部１７は排気口１８、庇部１９および返し部材２１を有し、ラビリンス構造部２０を有しない。もっとも、ラビリンス構造部２０を有する構成としてもよい。
【００４３】
貯留室８には、貯留した結露水Ｗをエンジン運転時に迅速に加熱して蒸気化し、排出するための電気式ヒータ４０が設けられている。このヒータ４０は第１の他の実施形態と同様、ＥＣＵ１００によって制御される。本実施形態の場合、ヒータ４０は貯留室８の底部に設けられて結露水Ｗを直接加熱する。
【００４４】
本実施形態の作動は基本実施形態とほぼ同様である。特に、エンジン停止時、エンジンブロック１の内壁面１Ａに発生した結露水Ｗは、内壁面１Ａを伝って捕集部材９に流れ落ち捕集された後、捕集部材９の傾斜によって捕集部材９に沿って流れ落ち、導入口１５に集められる。そしてこのとき弁１６が開いているので、集められた結露水Ｗは導入口１５から貯留室８に導入される。
【００４５】
なお、本実施形態においては一つの貯留室８に結露水Ｗを集めて貯留したが、複数の貯留室８に結露水Ｗを分配して貯留してもよい。この場合、図示の構造が周方向に複数設けられることになる。またこれに対応させて、捕集部材９も、導入口１５のある複数の部分で最も低くなるよう、ジグザグ状に傾斜して配置されてもよい。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。上記複数の実施形態の各部の構成は、矛盾が無い限り、任意に組み合わせることが可能である。
【００４７】
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  エンジンブロック
１Ａ  内壁面
２  オイルパン
８  貯留室
９  捕集部材
１２  排水口
１５  導入口
１６  弁
Ｅ  内燃機関
Ｗ  結露水
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015102066.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015102066.tif 000007
【図６】
2015102066.tif 000008
【図７】
2015102066.tif 000009
【図８】
2015102066.tif 000010