(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルパンの潤滑オイルをオイルポンプで吸引して、オイルクーラーを介してエンジンのクランク室に供給するとともに、クランク室に供給された潤滑オイルを再びオイルパンに回収しているエンジンの潤滑オイル供給装置において、
潤滑オイルの温度を検出する油温センサー、および、冷却水を汲み上げて排気管を冷却した後にプレッシャーコントロールバルブに供給する冷却水ポンプが設けられ、
このプレッシャーコントロールバルブは２個の流出口を具備し、一方の流出口にはエンジンを冷却するエンジン冷却用配管が接続され、他方の流出口には潤滑オイルを冷却するオイルクーラー冷却用冷媒流路が接続されており、
このオイルクーラー冷却用冷媒流路が、オイルクーラーに流れるメイン冷媒流路、及び、オイルクーラーをバイパスするバイパス冷媒流路を具備するとともに、このオイルクーラー冷却用冷媒流路には、冷却水をメイン冷媒流路への流れとバイパス冷媒流路への流れとに分ける冷媒流路流量調整弁が設けられ、
油温センサーの検出温度が上昇すると、冷媒流路流量調整弁が冷却水のメイン冷媒流路への流れを増大させ、一方、油温センサーの検出温度が低下すると、冷媒流路流量調整弁が冷却水のメイン冷媒流路への流れを減少させていることを特徴とするエンジンの潤滑オイル供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのクランク室にオイルクーラーを介して潤滑オイルを供給しているエンジンの潤滑オイル供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船外機などのエンジン特に４サイクルエンジンのクランク室には、オイルポンプで潤滑オイルを供給している。この潤滑オイルはクランク室とオイルパンとの間を循環しており、ガソリンなどの燃料の燃焼熱の影響でクランク室の温度が上昇して、潤滑オイルの温度が高くなり過ぎることがある。そして、潤滑オイルが高温たとえば１５０℃以上になると、オイルの劣化が加速したり、潤滑性能が低下したりする。そこで、潤滑オイルの温度を低下させるために、オイルクーラーが設けられており、このオイルクーラーには、冷却水などの冷媒が供給されて、オイルクーラー内の潤滑オイルを冷却して、温度を低下させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、潤滑オイルの最適温度は、たとえば約６０℃〜８０℃であるが、オイルクーラーには、冷媒が常時略一定の流量で供給されており、エンジンの回転が低速の時には、潤滑オイルの温度が低下しすぎることがある。また、エンジンの低速時に合わせて、オイルクーラーへの冷媒の流量を設定すると、逆に、エンジンの回転が高速の時には、潤滑オイルの温度が上昇しすぎることがある。この様に、潤滑オイルの温度が不安定であると、エンジンが所期の性能を発揮することができなくなったり、潤滑オイルの劣化が加速したりする。特に、船外機においては、船外機の外の湖や海などの水を冷却水としており、冷却水の温度が低すぎて、潤滑オイルの温度が低下しすぎることがある。
【０００４】
ところで、冷媒の流路に流量調整弁を設け、潤滑オイルの温度に応じて、流量調整弁の開度を変更して、オイルクーラーへの冷媒の流量を調整している潤滑オイル供給装置もあるが、冷媒の流量に変動が生じ、冷媒用のポンプなどに流量変動の負荷がかかる。また、冷媒に海水などを用いた場合には、流量調整弁に塩付きが発生し、固着して、冷媒流量の調整が不良となることがある。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、適当な温度の潤滑オイルをクランク室に供給することができるエンジンの潤滑オイル供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンジン（９）の潤滑オイル供給装置は、オイルパン（４８）の潤滑オイルをオイルポンプ（４６）で吸引して、オイルクーラー（５１）を介してエンジンのクランク室（５０）に供給するとともに、クランク室に供給された潤滑オイルを再びオイルパンに回収している。そして、潤滑オイルの温度を検出する油温センサー（５７）、および、冷却水を汲み上げて排気管（２８）を冷却した後にプレッシャーコントロールバルブ（６８）に供給する冷却水ポンプ（４７）が設けられている。
【０００７】
このプレッシャーコントロールバルブは２個の流出口を具備し、一方の流出口にはエンジンを冷却するエンジン冷却用配管（７１）が接続され、他方の流出口には潤滑オイルを冷却するオイルクーラー冷却用冷媒流路（７２）が接続されている。このオイルクーラー冷却用冷媒流路が、オイルクーラーに流れるメイン冷媒流路（８１）、及び、オイルクーラーをバイパスするバイパス冷媒流路（８２）を具備するとともに、このオイルクーラー冷却用冷媒流路には、冷却水をメイン冷媒流路への流れとバイパス冷媒流路への流れとに分ける冷媒流路流量調整弁（８３）が設けられており、油温センサーの検出温度が上昇すると、冷媒流路流量調整弁が冷却水のメイン冷媒流路への流れを増大させ、一方、油温センサーの検出温度が低下すると、冷媒流路流量調整弁が冷却水のメイン冷媒流路への流れを減少させている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明におけるエンジンの潤滑オイル供給装置の参考例を図１ないし図３を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態のエンジンの潤滑オイル供給装置を具備している船外機の断面図である。図２は参考例の船外機の冷却水および潤滑オイルの回路図である。図３は船外機内部の平面図である。なお、図２においては、エンジンの側面、シリンダーブロックの断面およびシリンダーヘッドの断面が模式的に並べて図示されている。
【０００９】
船外機１は、上側から順番にアッパーカウリング２、ロワーカウリング３、アッパーケーシング４およびロワーケーシング５からなるハウジングで覆われている。そして、船外機１には取り付けブラケット８が設けられており、この取り付けブラケット８が、モーターボートなどの小型船舶の船尾７に着脱自在に取り付けられている。船外機１は、取り付けブラケット８が取り付けられている側が、前側となっている。
【００１０】
また、アッパーカウリング２およびロワーカウリング３からなるカウリングの内部には、Ｌ型４気筒の４サイクルエンジン９が配置されている。このエンジン９のシリンダーブロック１１には、略水平なシリンダー１２が上下方向に複数たとえば４個設けられており、各シリンダー１２にはピストンが摺動可能に配置されている。このピストンには、コンロッド１４の一端が連結され、コンロッド１４の他端は、クランクシャフト１６に連結されている。このクランクシャフト１６は上下方向に延在し、かつ、回転可能に配置されており、ピストンがシリンダー１２内を摺動すると、コンロッド１４を介して回転駆動されている。
【００１１】
また、シリンダーブロック１１は、クランクシャフト１６側がクランクケース１８で覆われ、燃焼室側がシリンダーヘッド２１で覆われている。このシリンダーヘッド２１には、シリンダー１２に空気を供給する吸気流路２３と、シリンダー１２の燃焼ガスを排気する排気流路２４とが、各シリンダー１２の燃焼室毎に形成され、各吸気流路２３のポートには図示しない吸気弁が、また、各排気流路２４のポートには図示しない排気弁が設けられている。そして、各排気流路２４には排気管２８が接続されており、この排気管２８は集合して上下方向に延在しているとともに、その周囲は冷却水ジャケット２９で覆われている。
【００１２】
また、シリンダーブロック１１のシリンダー１２の周囲にはシリンダー冷却水路３１が、また、シリンダーヘッド２１の内部にはヘッド冷却水路３２が形成されている。
【００１３】
さらに、クランクシャフト１６の下端には、ドライブシャフト３６が連結されており、このドライブシャフト３６には駆動傘歯車３７が取り付け固定されている。この駆動傘歯車３７の前後に各々受動傘歯車３８が噛み合っており、この受動傘歯車３８の回転力はドッグクラッチ３９を介してプロペラシャフト４１に伝達されている。このプロペラシャフト４１の後端にはプロペラ４２のボス４３が取り付け固定されている。そして、ドライブシャフト３６の途中には、オイルポンプ４６および冷却水ポンプ４７が設けられており、これらのオイルポンプ４６および冷却水ポンプ４７は、ドライブシャフト３６の回転すなわちクランクシャフト１６の回転に連動して稼働している。
【００１４】
次に、図２において二点鎖線で図示されている潤滑オイルの流れを説明する。ドライブシャフト３６が回転してオイルポンプ４６が稼働すると、船外機１内に配置されているオイルパン４８から潤滑オイルを吸い込んで、この潤滑オイルをオイル供給油路４９を介してエンジン９のクランク室５０に供給している。このオイル供給油路４９は、一端がオイルポンプ４６の吐出口に接続され、途中でオイルクーラー５１に流れるメイン油路５２と、オイルクーラー５１をバイパスするバイパス油路５３とに分岐している。この分岐部に油路流量調整弁５４が設けられている。メイン油路５２には、オイルクーラー５１が設けられ、このオイルクーラー５１において、潤滑オイルは冷媒である冷却水で冷却されている。そして、メイン油路５２とバイパス油路５３とは合流しており、オイル供給油路４９の他端は、オイルフィルター５６および、潤滑オイルの温度を検出する油温センサー５７を介してエンジン９のクランク室５０に接続されている。油温センサー５７が検出した検出温度は、マイコンなどの制御装置（図示しない）に出力され、制御装置はこの検出温度に基づいて油路流量調整弁５４を制御している。すなわち、油温センサー５７の検出温度が高い場合には、メイン油路５２への潤滑オイル量を増大し、一方、油温センサー５７の検出温度が低い場合には、メイン油路５２への潤滑オイル量を減少させている。また、オイル供給油路４９を流れた潤滑オイルの一部はシリンダーヘッド２１のカムシャフト５８の図示しない軸受け部へ流れている。
【００１５】
クランク室５０内の潤滑オイルは、クランクシャフト１６の軸受けや、ピストンとシリンダー１２との摺動部などを潤滑しながら下方に流れ、クランク室５０の下部から、戻り配管６１を介してサブオイルタンク６２に流れ、サブオイルタンク６２で気泡を分離した後に、配管６３を介してオイルパン４８に回収されている。また、カムシャフト５８に供給された潤滑オイルもサブオイルタンク６２などを介してオイルパン４８に回収されている。この様に、エンジン９の潤滑オイル供給装置は、オイルパン４８、オイルポンプ４６やオイルクーラー５１などで構成されており、オイルパン４８からオイルポンプ４６で吸い込まれた潤滑オイルは、クランク室５０内などを循環した後に、再びオイルパン４８に戻って循環している。
【００１６】
次に、冷却水の流れを説明する。ドライブシャフト３６が回転して、冷却水ポンプ４７が稼働すると、冷却水ポンプ４７は、海や湖などの水すなわち船外機１外の冷却水を汲み上げて、冷却水吐出管６６を介して冷却水ジャケット２９の下端部に吐出している。この冷却水吐出管６６には水圧センサー６７が設けられている。また、冷却水ジャケット２９に流入した冷却水は、排気管２８を冷却した後、冷却水ジャケット２９の上端から流出している。なお、冷却水は排気管２８を冷却する際に、逆に排気管２８により温められ、温度が上昇している。そして、冷却水ジャケット２９の上端には、水温センサー６９およびプレッシャーコントロールバルブ６８が接続されている。このプレッシャーコントロールバルブ６８は２個の流出口を具備し、一方の流出口にはエンジン冷却用配管７１が接続され、他方の流出口にはオイルクーラー冷却用配管７２が接続されている。そして、プレッシャーコントロールバルブ６８は、従来良く知られているように弁やバネなどが設けられており、水圧が高いとオイルクーラー冷却用配管７２への流出量が増大し、逆に、水圧が低いとオイルクーラー冷却用配管７２への流出量が減少する構造となっている。
【００１７】
また、エンジン冷却用配管７１は、シリンダーブロック１１のシリンダー冷却水路３１およびシリンダーヘッド２１のヘッド冷却水路３２に接続されている。そして、プレッシャーコントロールバルブ６８からエンジン冷却用配管７１に流れた冷却水は、シリンダー冷却水路３１またはヘッド冷却水路３２に流れ、シリンダーブロック１１またはシリンダーヘッド２１を冷却したのち、サーモスタット７４，７５を介して船外機１外に排出されている。このサーモスタット７４，７５は、冷却水の温度が設定温度以上になると流れることを許容し、逆に、冷却水の温度が設定温度以下になると流れることを阻止しており、シリンダーブロック１１およびシリンダーヘッド２１が冷却され過ぎることを防止している。
【００１８】
一方、オイルクーラー冷却用配管７２はオイルクーラー５１に接続され、オイルクーラー冷却用配管７２からオイルクーラー５１に流れ込んだ冷却水は、オイルクーラー５１において、オイルポンプ４６から供給されている潤滑オイルを冷却した後、排水管７７を介して船外機１の外に排出されている。なお、ガイドエキゾースト７８には、排気ガスを浄化する触媒７９が取り付けられており、この触媒７９はアッパーケーシング４内の後部に位置している。
【００１９】
この様に構成されている船外機において、油温センサー５７の検出温度が低いと、油路流量調整弁５４は、メイン油路５２よりもバイパス油路５３に多量の潤滑オイルを流して、潤滑オイルの温度の過度の低下を防止している。一方、油温センサー５７の検出温度が高いと、油路流量調整弁５４は、バイパス油路５３よりもメイン油路５２に多量の潤滑オイルを流して、オイルクーラー５１で潤滑オイルの温度を強力に低下させている。この様にして、油温センサー５７の検出温度が、設定温度たとえば８０℃となる様に制御している。したがって、オイルクーラー５１から流れだす潤滑オイルの温度を略設定値にすることができ、エンジン９に冷たすぎる潤滑オイルや熱すぎる潤滑オイルを供給することがない。その結果、エンジン９は所期の性能を発揮することができ、かつ、潤滑オイルの劣化も防止することができる。
【００２０】
前述のように、この参考例においては、オイルクーラー５１には、船外機１外の冷却水を直接供給するのではなく、オイルクーラー５１以外の部材（たとえば排気管２８など）を冷却した冷却水すなわち適度に温まった冷却水を供給している。したがって、オイルクーラー５１には、極度に冷たい冷却水が供給されることはなく、オイルクーラー５１の潤滑オイルの温度が低下しすぎたり、不安定になったりすることが少なくなる。ところで、オイルクーラー５１にかなり低温の冷却水を供給すると、潤滑オイルの温度が低下し過ぎないように、メイン油路５２への潤滑オイルの流量を極端に少なくする必要がある。その結果、流量が少なくなりすぎて、油路流量調整弁５４の微調整が困難となり、潤滑オイルの温度が不安定となったり、潤滑オイルが部分的に冷却されたりすることがある。
【００２１】
次に、本発明におけるエンジンの潤滑オイル供給装置の実施の一形態について説明する。図４は実施の形態の船外機の冷却水および潤滑オイルの回路図である。なお、この実施の形態の説明において、前記参考例の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
実施の形態においては、参考例のバイパス油路５３や油路流量調整弁５４などは設けられておらず、その代わりに、冷媒流路であるオイルクーラー冷却用配管７２に、オイルクーラー５１へ流れるメイン冷媒流路８１と、オイルクーラー５１をバイパスするバイパス冷媒流路８２とを設け、かつ、メイン冷媒流路８１とバイパス冷媒流路８２とが分岐している分岐部に冷媒流路流量調整弁８３が設けられている。
【００２３】
そして、油温センサー５７が検出した検出温度は、マイコンなどの制御装置（図示しない）に出力され、制御装置はこの検出温度に基づいて冷媒流路流量調整弁８３を制御している。すなわち、冷媒流路流量調整弁８３を調整して、油温センサー５７の検出温度が高い場合には、メイン冷媒流路８１への冷却水すなわち冷媒の量を増大し、一方、油温センサー５７の検出温度が低い場合には、メイン冷媒流路８１への冷却水の量を減少させている。
【００２４】
この様にして、油温センサー５７の検出温度に基づいて、冷媒流路流量調整弁８３を制御して、潤滑オイルの温度を設定温度としている。
【００２５】
前述の様に、この実施の形態においては、プレッシャーコントロールバルブ６８よりも下流側に位置するメイン冷媒流路８１とバイパス冷媒流路８２との分岐部に、冷媒流路流量調整弁８３が設けられており、冷媒流路流量調整弁８３よりも上流側の冷却水の流量は、冷媒流路流量調整弁８３の調整前と調整後とで殆ど変動しない。したがって、プレッシャーコントロールバルブ６８や冷却水ポンプ４７などに、流量の変動負荷が加わることを極力防止することができる。その結果、プレッシャーコントロールバルブ６８や冷却水ポンプ４７の耐久性などが向上する。また、バイパス冷媒流路８２の配管長さを、極力短くすることができる。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）前記実施の形態においては、エンジンの潤滑オイル供給装置は、船外機に採用されているが、自動車、スノーモービルや発電機などエンジンを備えている他の装置に用いることができる。
【００２７】
（２）前記実施の形態においては、エンジンはＬ型４気筒であるが、その気筒数や形式などは適宜変更可能である。たとえば、Ｖ型エンジンなどでも可能である。
【００２８】
（３）制御装置に水温センサー６９の検出温度を入力して、冷媒の温度を加味し、油路流量調整弁５４や冷媒流路流量調整弁８３を調整することも可能である。また、他の要素を加味することも可能である。
（４）サブオイルタンク６２を設ける必要は必ずしもない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、オイルクーラー冷却用冷媒流路が、オイルクーラーに流れるメイン冷媒流路、及び、オイルクーラーをバイパスするバイパス冷媒流路を具備するとともに、この冷媒流路に、冷却水をメイン冷媒流路への流れとバイパス冷媒流路への流れとに分ける冷媒流路流量調整弁が設けられている。したがって、オイルクーラーに流れる冷却水の量を、冷媒流路流量調整弁で調整した際にも、冷媒流路流量調整弁よりも上流側では、冷却水の流量は殆ど変動しないので、冷却水ポンプなどに変動負荷が加わることを極力防止することができる。その結果、冷却水ポンプなどの耐久性を向上させることができる。
しかも、メイン冷媒流路とバイパス冷媒流路は、プレッシャーコントロールバルブよりも下流側に位置するので、プレッシャーコントロールバルブに流れる冷却水の流量は、冷媒流路流量調整弁の調整前と調整後とで殆ど変動しない。したがって、プレッシャーコントロールバルブや冷却水ポンプなどに、流量の変動負荷が加わることを極力防止することができる。その結果、プレッシャーコントロールバルブや冷却水ポンプの耐久性などが向上する。また、バイパス冷媒流路の配管長さを、極力短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の実施の形態のエンジンの潤滑オイル供給装置を具備している船外機の断面図である。
【図２】  図２は参考例の船外機の冷却水および潤滑オイルの回路図である。
【図３】  図３は船外機内部の平面図である。
【図４】  図４は実施の形態の船外機の冷却水および潤滑オイルの回路図である。
【符号の説明】
９  エンジン
４６  オイルポンプ
４７  冷却水ポンプ
４８  オイルパン
４９  オイル供給油路
５０  クランク室
５１  オイルクーラー
５２  メイン油路
５３  バイパス油路
５４  油路流量調整弁
５７  油温センサー
８１  メイン冷媒流路
８２  バイパス冷媒流路
８３  冷媒流路流量調整弁
【図１】
0004017767.tif 000002
【図２】
0004017767.tif 000003
【図３】
0004017767.tif 000004
【図４】
0004017767.tif 000005