JP 2006‑144688 A 2006.6.8(57)【要約】（修正有）【課題】エンジンオイルに対する要求の異なるシリンダ
ヘッドとシリンダブロックに対し、それぞれ適切なエンジンオイルを供給できるエンジンオイル循環装置を提供する。
【解決手段】エンジンオイル循環装置は、内部に第一室
１３と第二室１４が形成されたオイルパン１０、１１、第一室１３内のエンジンオイルをシリンダブロック２内へ供給する第一オイル通路１６、この第一オイル通路１６とは別個の通路であって第二室１４内のエンジンオイ
ルをシリンダヘッド６から供給する第二オイル通路２２を有している。このような構成とすることにより、シリンダブロック２とシリンダヘッド６のフリクション低減のための温度に対する異なる要求を同時に満たすことができ、エンジン全体についてフリクション低減を達成できる。
【選択図】図２

(2)JP 2006‑144688 A 2006.6.8【特許請求の範囲】【請求項１】
内部に第一室と第二室が形成されたオイルパンと、前記第一室内のエンジンオイルをシリンダブロック内へ供給する第一オイル通路と、当該第一オイル通路とは別個の通路であって前記第二室内のエンジンオイルをシリンダヘッドへ供給する第二オイル通路とを有することを特徴とするエンジンオイル循環装置。
【請求項２】
前記第一オイル通路は、第一ストレーナの吸込口及び第一オイル排出口を前記第一室内に有し、前記第二オイル通路は、第二ストレーナの吸込口及び第二オイル排出口を前記第二10

室内に有することを特徴とする請求項１に記載のエンジンオイル循環装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のエンジンオイル循環装置において、
前記シリンダブロック周辺を循環する第一冷却水通路と、前記シリンダヘッド周辺を循
環する第二冷却水通路とを備えたことを特徴とするエンジンオイル循環装置。
【請求項４】
請求項３記載のエンジンオイル循環装置において、
前記第一冷却水通路に蓄熱タンクを備えたことを特徴とするエンジンオイル循環装置。
【請求項５】
前記第二オイル通路にオイルクーラを備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか

20

一項記載のエンジンオイル循環装置。
【請求項６】
前記第一室は、連通孔付きオイルパンセパレータを前記オイルパンの内部に設置してシリンダブロック内部と連通するように形成し、前記第二室は前記オイルパンと前記オイルパンセパレータとによって前記第一室を覆うように形成されたことを特徴とする請求項１乃
至５のいずれか一項記載のエンジンオイル循環装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】【０００１】
本発明は、シリンダブロックの下側に設けたオイルパン内のエンジンオイルをエンジン

30

各部に潤滑させるエンジンオイル循環装置に関する。
【背景技術】【０００２】
従来から、エンジンの潤滑・冷却にはエンジンオイルが用いられている。このエンジンオ
イルは、エンジンの下部に設けられたオイルパンに貯留され、オイルポンプによってエンジン各部に循環される。エンジン各部を循環したエンジンオイルは、下方のオイルパン内に滴下する。そして、オイルパン内に滴下したエンジンオイルは、再度オイルポンプによってエンジン各部に循環される。この間、エンジンオイルはエンジン各部から熱を受け取って各部を冷却する。また、エンジンオイルは、エンジン各部で油膜を形成して各部品間の潤滑を促進すると共に、部品の酸化を防止するなどの役目もある。

40【０００３】
ここで、エンジンの冷間始動直後は、オイルパン内部に貯留されたエンジンオイルは冷えており、粘度も高く、エンジン各部を循環して各部を潤滑させるのに適した状態ではない。そこで、一般的に冷間始動直後は、できるだけ早くエンジンオイルを昇温させて適切な粘度を有する状態にさせたい。このために、オイルパンを保温タンクとメインタンクに分割し、エンジンオイルが所定温度になるまでは保温タンク内に蓄熱されていたオイルを循環させ、所定温度以上ではメインタンク内のエンジンオイルを循環させるようにようにした エ ン ジ ン の オ イ ル 循 環 装 置 の 提 案 が さ れ て い る （ 特 許 文 献 1） 。 こ の よ う な オ イ ル 循 環
装置であれば、エンジンの始動とほとんど同時に暖機を開始し、エンジンの早期の暖機を実現できる。このようにエンジンオイルを貯留するオイルパンやタンクを分割して暖機状

50

(3)

JP 2006‑144688 A 2006.6.8

態に応じてできるだけ適切な状態のエンジンオイルを供給しようとする試みは、特許文献
1に 開 示 さ れ た 以 外 に も 多 数 行 わ れ て い る 。 た だ し 、 こ れ ら の エ ン ジ ン の オ イ ル 循 環 装 置
はいずれも一系統の潤滑系しか有していない。
【０００４】【特許文献１】特開２００２−１７４１０６号公報【発明の開示】【発明が解決しようとする課題】【０００５】
しかしながら、エンジンオイルの供給によりフリクションの低減が図られているエンジ
ン各部のエンジンオイルに対する要求は、エンジン内のすべての箇所で共通しているとい10

う訳ではなく、例えば、シリンダブロックとシリンダヘッドとでは、エンジンオイルに対する要求が異なっている。
【０００６】
すなわち、カムシャフト等を備え、境界潤滑状態の傾向が強い動弁系の摺動部の占める割合が多いシリンダヘッドでは、供給されるエンジンオイルの温度はさほど高温になることは要求されず、エンジンオイルの温度は比較的低温である方が都合がよい。一方、ピストンの往復運動等が行われるシリンダブロック周辺の摺動部は、シリンダヘッドにおける動弁系と比較して遥かに流体潤滑状態の傾向が強く、信頼性を確保できる範囲内でできるだけエンジンオイルの温度を高温とするほうがフリクションを低下することができ、都合
がよい。

20

【０００７】
このように、シリンダヘッドとシリンダブロックとは、ともにエンジンオイルの供給を受けてフリクションの低減を図っているものであるが、フリクション低減のためのベストの油温は異なっている。
【０００８】
このため、前記従来のエンジンオイルの循環装置のように、潤滑系を一系統しか有していない場合、温度が高く低粘度のエンジンオイルをエンジン全体に供給すると、シリンダ
ブロックにおけるフリクション低減には有効であるが、その一方でシリンダヘッドにおけるフリクションに対しては十分なフリクション低減効果を得ることができない。これとは逆に、温度がそれほど高くなく高粘度のエンジンオイルをエンジン全体に供給すると、シ30

リンダヘッドにおけるフリクション低減には有効であるが、その一方でシリンダブロック
におけるフリクションに対しては十分なフリクション低減効果を得ることができない。
【０００９】
また、従来のように循環系が一系統であると、エンジンの耐久信頼性の面でも以下のよ
うな問題があった。すなわち、複雑な形状を有する多数の部品を備えるシリンダヘッドの方がシリンダブロックと比較して熱変形によるき裂の発生等しやすく、耐久信頼性が低く、先に限界に達してしまう。この点からもシリンダヘッドにあまりに高温のエンジンオイ
ルを供給することは適切でない。
【００１０】
そこで、本発明は、エンジンオイルに対する要求の異なるシリンダヘッドとシリンダブ

40

ロックに対し、それぞれ適切なエンジンオイルを供給することのできるエンジンオイル循
環装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】【００１１】
かかる目的を達成するための本発明のエンジンオイル循環装置は、内部に第一室と第二室が形成されたオイルパンと、前記第一室内のエンジンオイルをシリンダブロック内へ供給する第一オイル通路と、当該第一オイル通路とは別個の通路であって前記第二室内のエ
ンジンオイルをシリンダヘッドへ供給する第二オイル通路とを有することを特徴とする。
【００１２】
このようなエンジンオイル循環装置では、前記第一オイル通路は、第一ストレーナの吸

50

(4)

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込口及び第一オイル排出口を前記第一室内に有し、前記第二オイル通路は、第二ストレー
ナの吸込口及び第二オイル排出口を前記第二室内に有する構成とすることが望ましい。このような構成とすれば、シリンダブロック周辺の熱により第一室内のエンジンオイルを早期に昇温できる。また、このように早期に昇温するエンジンオイルをフリクション低減のために高温のエンジンオイルを供給することが望ましいシリンダブロックに供給することができる。一方、第二室内のエンジンオイルは第一室内のエンジンオイルと比較して低温であり、このような低温のエンジンオイルをシリンダヘッドに供給することによってシリンダヘッド周りのフリクション低減を図ることができる。すなわち、以上のような構成とすることにより、シリンダブロックと、シリンダヘッドの温度に対する異なる要求を満たすことができる。

10【００１３】
また、このようなシリンダブロックと、シリンダヘッドの温度に対する異なる要求を満たすべく、冷却水通路を分割するとの観点から、前記のようなエンジンオイル循環装置において、前記シリンダブロック周辺を循環する第一冷却水通路と、前記シリンダヘッド周
辺を循環する第二冷却水通路とを備えた構成とすることができる。
【００１４】
さらに、暖機時にシリンダブロック周辺の温度をできるだけ早期のうちに上昇させるべ
く、シリンダブロック周辺を循環する前記第一冷却水通路に蓄熱タンクを備えた構成とすることができる。一方、シリンダヘッドに供給されるエンジンオイルはフリクション低減の観点から温度の過上昇を防止すべく、前記第二オイル通路にオイルクーラを備えた構成

20とすることが望ましい。
【００１５】
以上のように構成されるエンジンオイル循環装置では、前記第一室は、連通孔付きオイ
ルパンセパレータを前記オイルパンの内部に設置してシリンダブロック内部と連通するように形成し、前記第二室は前記オイルパンと前記オイルパンセパレータとによって前記第一室を覆うように形成された構成とすることができる。オイルパンをこのように構成すれば、第二室によって覆われた第一室内のエンジンオイルの保温効果を得ることができ、また、第二室内のエンジンオイルは、走行風による冷却効果を得ることができる。
【発明の効果】【００１６】

30

本発明によれば、内部に第一室と第二室が形成されたオイルパンと、前記第一室内のエ
ンジンオイルをシリンダブロック内へ供給する第一オイル通路と、当該第一オイル通路とは別個の通路であって前記第二室内のエンジンオイルをシリンダヘッドから供給する第二オイル通路とを有するエンジンオイル循環装置としたので、シリンダブロックとシリンダ
ヘッドのフリクション低減のための温度に対する異なる要求を同時に満たすことができる。これにより、エンジン全体についてフリクション低減を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】

40【００１８】
まず、本発明のエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン１の概略構成について図１に描いた模式図を用いて説明する。シリンダブロック２の内部２ａにはコンロッド３を介してクランクシャフト４と連結したピストン５が内装されている。また、シリンダブロ
ック２の上部にはシリンダヘッド６が組み付けられている。シリンダヘッド６にはカムシ
ャフト７、吸気、排気を行うバルブ８が取り付けられ、上部にヘッドカバー９が取り付けられている。
【００１９】
また、シリンダブロック２の下部には第一オイルパン１０を介して第二オイルパン１１が取り付けられている。この第一オイルパン１０と第二オイルパンを組み合わせたものが

50

(5)

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本発明における「オイルパン」に相当するものである。この第二オイルパン１０は、連通孔１２ａを備えたオイルパンセパレータ１２を内部に設置しており、このオイルパンセパ
レータ１２により第二オイルパン１１の内部は二つに仕切られ、第一室１３と第二室１４とが形成されている。第一室１３は図１に示すように第一室１３がシリンダブロック２の内部２ａと連通し、第二室１４は、第二オイルパン１１とオイルパンセパレータ１２とによって第一室１３を覆うように形成されている。このように第一室１３と第二室１４とを仕切るオイルパンセパレータ１２には感温部２７ａを第一室１３内に配置したオイルパン
サーモスタット２７が取り付けられており、第一室１３内のエンジンオイルの温度に応じて第一室１３と第二室１４とが連通するようになっている。
【００２０】

10以上のように形成される第一室１３の内部には第一ストレーナ１５の吸込口１５ａが配置されている。この第一ストレーナ１５は、第一室１３内のエンジンオイルをシリンダブ
ロック２内へ供給する第一オイル通路１６の一部を形成する。この第一オイル通路１６は、第一ストレーナ１５の吸込口１５ａから第一室１３内のエンジンオイルを吸い上げる第一オイルポンプ１７、その下流側に第一オイルフィルタ１８、さらにその下流側に第一オ
イルクーラ１９を備えており、その下流に第一オイル排出口２０を備えている。このように第一オイル排出口２０をシリンダブロック２の内部２ａに備えることで、第一室１３内のエンジンオイルをシリンダブロック２内へ供給するとともに、その供給したエンジンオ
イルをシリンダブロック２の内部２ａと連通する第一室１３内へ回収する。
【００２１】

20

一方、第二室１４の内部には第二ストレーナ２１の吸込口２１ａが配置されている。この第二ストレーナ２１は、第二室１４内のエンジンオイルをカムシャフト７やバルブ８が取り付けられたシリンダヘッド６に供給する第二オイル通路２２の一部を形成する。この第二オイル通路２２は、第二ストレーナ２１の吸込口２１ａから第二室内１４のエンジン
オイルを吸い上げる第二オイルポンプ２３、その下流側に第二オイルフィルタ２４、さらにその下流側に第二オイルクーラ２５、シリンダヘッド６内に形成されシリンダヘッド６内に供給されたエンジンオイルを一旦貯留するオイル溜り６ａ、このオイル溜り６ａと連通しシリンダブロック２の壁内、第一オイルパン１０の壁内に形成された流路２ｂ、これらを接続するパイプ等によって構成されている。このような第二オイル通路２２は、第二オイル排出口２６を第二室１４内に備えている。このように第二オイル排出口２６を第二30

室１４内に備えることにより、シリンダヘッド６内に供給したエンジンオイルを再び第二室１４へ回収する。
なお、エンジン１にはシリンダブロック２内にブローバイ通路２８が形成され、シリン
ダブロック２内の未燃の燃料をシリンダヘッド６側に戻すようにしているが、このブロー
バイ通路２８の開口２８ａは、シリンダヘッド６内における第二オイル通路２２よりも上側に配置し、開口２８ａから第二室１４から吸い上げられたエンジンオイルが流れ込んでシリンダブロック２内で循環する第一室１３内のエンジンオイルと混合されないように配慮されている。
【００２２】
また、エンジン１は、シリンダブロック２にシリンダブロックウォータジャケット２９40、シリンダヘッド６にシリンダヘッドウォータジャケット３０が形成されている。これらのシリンダブロックウォータジャケット２９、シリンダヘッドウォータジャケット３０には図示しないラジエータから冷却水が供給される。
【００２３】
以上のように構成されるエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン１の動作につき
冷間状態からの暖機時、暖機完了後までの様子について順を追って説明する。
［暖機時］
エンジンオイル及びエンジン１が温まっていない冷間の状態からエンジン１を始動させると、第一オイルポンプ１７、第二オイルポンプ２３がそれぞれ始動する。このときオイ
ルパンサーモスタット２７は閉弁状態となっている。第一オイルポンプ１７が始動するこ

50

(6)

JP 2006‑144688 A 2006.6.8とにより、第一室１３内のエンジンオイルは第一オイル通路１６を通じてシリンダブロッ
ク２の内部２ａに供給される。すなわち、第一室１３内のエンジンオイルは第一ストレー
ナ１５の吸込口１５ａから吸い上げられ、第一オイルフィルタ１８、第一オイルクーラ１
９を通じて第一排出口２０からシリンダブロック２の内部２ａに供給される。このようにしてシリンダブロック２の内部２ａに供給されたエンジンオイルはシリンダブロック２内のシリンダボアとピストン５との摺動部、クランクシャフト４回りの摺動部等を潤滑させる。ここで、シリンダブロック２は、燃焼による熱により高温となり、第一室１３内のエンジンオイルを昇温させるが、第一オイル通路１６は少量の第一室１３内のエンジンオイ
ルのみを循環させるので早期の昇温が可能である。これにより、フリクション低減の為に高温のエンジンオイルを供給することが望ましいシリンダブロック２の要求を満たすこと

10

ができる。
【００２４】
一方、第二オイルポンプ２３が始動することにより、第二室１４内のエンジンオイルは第二オイル通路２２を通じてシリンダヘッド６へ供給される。すなわち、第二ストレーナ
２１の吸込口２１ａをから吸い上げられ、第二オイルフィルタ２４、第二オイルクーラ２
５を通じてシリンダヘッド６内へ供給される。シリンダヘッド６内へ供給されたエンジン
オイルは、一旦オイル溜り６ａ内に貯留された後、シリンダブロック２の壁内、第一オイ
ルパン１０の壁内に形成された流路２ｂを通じて第二オイル排出口２６から第二室１４内へ戻される。このようにして循環する第二室１４内のエンジンオイルは、第一室１３内のエンジンオイルと比較して相対的に温度が低く、シリンダヘッド６のエンジンオイルに対20する要求に適している。また、第二室１４は、第一室１３を覆うように外側に位置しているため、エンジン１を搭載した車両が走行したときに走行風による冷却効果を得ることができ、この点でもシリンダヘッド６内へ供給するエンジンオイルとして適している。
【００２５】［暖機完了後］第一室１３内のエンジンオイルが十分温まり、暖機が完了するころになると、オイルパ
ンサーモスタット２７が開弁し、第一室１３と第二室１４とが連通する。このようにオイ
ルパンサーモスタット２７が開弁状態となると、オイルパンセパレータ１２に設けた連通孔１２ａ、開弁したオイルパンサーモスタット２７を通過して第一室１３と第二室１４との間で行き来するエンジンオイルの流れが形成される。これにより、エンジンオイルの温30

度の過上昇を防止することができる。このように第一室１３と第二室１４との間でエンジ
ンオイルが行き来するようになっても、相対的には第一室１３内のエンジンオイルのほうが高温で、第二室１４内のエンジンオイルの方が低温となっており、エンジン１全体で見たときに各部のフリクション低減を達成できている。また、第二オイルクーラ２５も第二室１４内のエンジンオイルの過上昇防止に貢献している。
【実施例２】【００２６】
次に本発明の実施例２について図２乃至図７を参照しつつ説明する。実施例２のエンジ
ン３５は、２系統の冷却系統を備えている。すなわち、ラジエータ３１からシリンダブロック２内に設けたシリンダブロックウォータジャケット２９に冷却水を供給し、シリンダ40

ブロック２の周辺を循環する第一冷却水通路３２と、ラジエータ３１からシリンダヘッド
６内に設けたシリンダヘッドウォータジャケット３０に冷却水を供給しシリンダヘッド６の周辺を循環する第二冷却水通路３３を備えている。このような第一冷却水通路３２と第二冷却水通路３３とはその通路の一部を共用している。すなわち、第一冷却水通路３２は冷却水が一旦シリンダヘッドウォータジャケット３０を経由した後にシリンダブロックウォータジャケット２９に流れるようになっている。
【００２７】
このような第一冷却水通路３２と第二冷却水通路３３はエンジン３５の暖機の状態に応じて経路が切り替わるように冷却系サーモスタット３４を備えている。冷却系サーモスタ
ット３４は、図４、図７に示すようにラジエータ３１からの冷却水が流入するＡ点、第二

50

(7)

JP 2006‑144688 A 2006.6.8

冷却水通路３３からの冷却水が流入するＢ点、ラジエータ３１用のウォータポンプ３６側へ流出するＣ点の３点のうち２点を通過するように弁の開閉を行う。すなわち、冷却系サーモスタット３４は三方弁の役割をなしている。ここで、冷却系サーモスタット３４の感
温部は、第二冷却水通路３３から冷却水が流入するＢ点に配置されているので、冷却系サーモスタット３４の開閉状態は第二冷却水通路３３を流れる冷却水の温度によって変化することとなる。
【００２８】
なお、他の構成は実施例１のエンジン１と同様であるので、共通の構成要素については
図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２９】

10以上のように構成されるエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン３５の動作につき冷間状態からの暖機時、暖機完了後までの様子について冷却水の流れを中心に順を追って説明する。
【００３０】［暖機時］
まず、暖機時は、第二冷却水通路３３内に存在する冷却水も低温状態であることから、冷却系サーモスタット３４は、図４に示したようにＡ点側を閉塞し、Ｂ点とＣ点とを開放状態としている。このため、エンジン３５の始動によりウォータポンプ３６が稼動しても、ラジエータ３１からは冷却水が流れ込まず、図２、図３に示したように冷却水はウォー
タポンプ３６、シリンダヘッド６（シリンダヘッドウォータジャケット３０）、冷却系サ

20

ーモスタット３４、再びウォータポンプ３６というように循環する。したがって、シリン
ダブロック２（シリンダブロックウォータジャケット２９）内の冷却水は循環せず、いわば、よどんだ状態となっている。このように冷却水がよどんだ状態である場合、冷却水の冷却効果は減少する。すなわち、シリンダブロック２の周辺の温度は上昇しやすい状態となる。暖機時は、このように第一冷却水通路３２内の冷却水を循環させず、シリンダブロ
ックウォータジャケット２９内の冷却水をよどませることにより早期の暖機が可能となる。これにより、エンジンオイルの粘度を早期に低下させ、シリンダブロック周辺でのフリ
クション低減を図ることができる。
一方、第二冷却水通路３３内では冷却水は循環しているので、シリンダヘッド６の冷却効果は得ることができる。これによりエンジンオイルの粘度を必要以上に低下させること

30がなく、シリンダヘッド６の周辺でのフリクション低減を図ることができる。
【００３１】
なお、図２において冷却水が循環している部分を実線で示し、冷却水が循環していない部分を破線で示している。また、図３においても実際に冷却水が循環している部分を実線で示し、冷却水が循環していない部分を破線で示している。以下の図面においても同様に示すこととする。
【００３２】［暖機完了後］
第二冷却水通路３３内の冷却水が昇温し、エンジン３５の暖機が進むと、冷却系サーモ
スタット３４の感温部が第二冷却水通路３３内の冷却水の温度上昇を感知して、図７に示40

すようにＢ点側を閉塞し、Ａ点とＣ点とを開放状態とする。このため、ウォータポンプ３６が作動することにより、ラジエータ３１から十分に冷却された冷却水がシリンダヘッド
６に流れ込み、図５、図６に示したように冷却水はウォータポンプ３６、シリンダヘッド
６、シリンダブロック２、ラジエータ３１、冷却系サーモスタット３４、再びウォータポ
ンプ３６というように循環する。このようにシリンダヘッド６にラジエータ３１から冷却水が流れ込むことによりシリンダヘッド６の周辺の冷却を強化し、シリンダヘッド６におけるフリクション低減を図ることができる。また、シリンダブロック２の周辺はある程度の冷却が必要であるが、シリンダブロック２の過冷却は、エンジンオイルを冷却させ、フリクションを増大させることにもなりかねない。ところが、本実施例においてシリンダブ
ロック２の周辺を循環する第一冷却水通路３２内を流れる冷却水はシリンダヘッド６内を

50

(8)

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流れ、適度に昇温されているので、シリンダブロック２を過冷却させることにはならず、
フリクション増加を招くことはない。
【実施例３】【００３３】
次に本発明の実施例３について、図８乃至図１６を参照しつつ説明する。実施例３のエンジン４０は、実施例２のエンジン３５が備えている２系統の冷却系統すなわち、第一冷却水通路３２、第二冷却水通路３３に加え、第一冷却水通路３２に接続された冷却水の蓄熱タンク４１を備えている。この蓄熱タンク４１は、図に示すように周囲を真空の部屋で覆われたビン体を、口部を下側にして設置し、内部に通じる短尺パイプ４１ａ、長尺パイ
プ４１ｂを取り付けて構成している。この短尺パイプ４１ａ、長尺パイプ４１ｂはそれぞ

10

れ シ リ ン ダ ブ ロ ッ ク ウ ォ ー タ ジ ャ ケ ッ ト ２ ９ に 接 続 さ れ て お り 短 尺 パ イ プ ４ １ bを 接 続 したライン上には蓄熱タンク４１用の電動のウォータポンプ４２が設置されている。
【００３４】
なお、他の構成は実施例１のエンジン１と同様であるので、共通の構成要素については
図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
以上のように構成されるエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン４０の動作につきエンジン始動時、冷間状態からの暖機時、暖機完了後までの様子について冷却水の流れを中心に順を追って説明する。
【００３６】

20［エンジン始動時］
ここで、エンジン始動時とは、未だエンジン４０自体は始動していないが、エンジン４０を始動させることが予測される状態のときを指す。本実施例では、イグニッションをオンにした状態を指すものとする。イグニッションをオンにすると電動のウォータポンプ４２が稼動し、シリンダブロックウォータジャケット２９内の冷えた状態の冷却水を、短尺
パイプ４１ａを通じて蓄熱タンク４１内へ供給する。これにより蓄熱タンク４１内の保温された冷却水は長尺パイプ４１ｂを通じてシリンダブロックウォータジャケット２９側へ押し出され、第一冷却水通路３２内へ供給される。すなわち、シリンダブロックウォータ
ジャケット２９内の冷えた状態の冷却水が蓄熱タンク４１内の保温された冷却水と入れ替わる。これによりエンジン始動時に蓄熱タンク４１内で保温されていた冷却水によりシリ30

ンダブロック２の周辺を温めることができ、エンジン始動後の第一室１３内から供給されるエンジンオイルの早期昇温の効果を一段と高めることができる。この結果、シリンダブ
ロック２の周辺のさらなるフリクション軽減を達成することができる。
【００３７】
このようにエンジン始動時は、図８、図９に示したようにシリンダブロックウォータジ
ャケット２９と、蓄熱タンク４１との間の冷却水の入れ替えのみが行われ、他の部分で冷却水の循環は行われない。すなわち、第二冷却水通路３３内の冷却水は冷えたままであるから、冷却系サーモスタット３４は図１０に示すようにラジエータ３１からの流れを遮断するようにＡ点を閉塞し、Ｂ点とＣ点との間を開放状態としているが、エンジン４０が始動しておらず、ウォータポンプ３６が稼動していないので冷却水の循環は行われていない

40。
【００３８】［暖機時］
エンジン４０が始動した後は、エンジンオイル循環装置の各部は実施例２の暖機時以後と同様の動作をする。すなわち暖機時は、冷却系サーモスタット３４は、図１３に示した
ようにＡ点側を閉塞し、Ｂ点とＣ点とを開放状態としており、図１１、図１２に示したよ
うに冷却水はウォータポンプ３６、シリンダヘッド６、冷却系サーモスタット３４、再びウォータポンプ３６というように循環する。したがって、シリンダブロック２内の冷却水は循環せず、いわば、よどんだ状態となる。ここで、このよどんだ状態の冷却水は、蓄熱
タンク４１内で保温されていたものであるから実施例２のエンジン３５と比較しても早期

50

(9)

JP 2006‑144688 A 2006.6.8の暖機が可能である。これにより、エンジンオイルの粘度を早期に低下させ、シリンダブ
ロック周辺でのフリクション低減を図ることができる。
一方、第二冷却水通路３３内では実施例２の場合と同様に冷却水は循環しているので、シリンダヘッド６の冷却効果は得ることができる。これによりエンジンオイルの粘度を必要以上に低下させることがなく、シリンダヘッド６の周辺でのフリクション低減を図ることができる。
【００３９】［暖機完了後］
暖機完了後も、エンジンオイル循環装置の各部は実施例２の場合とほぼ同様の動作をする。すなわち、第二冷却水通路３３内の冷却水が昇温し、エンジン４０の暖機が進むと、

10

冷却系サーモスタット３４の感温部が第二冷却水通路３３内の冷却水の温度上昇を感知して、図１６に示すようにＢ点側を閉塞し、Ａ点とＣ点とを開放状態とする。このため、ウォータポンプ３６が作動することにより、ラジエータ３１から十分に冷却された冷却水がシリンダヘッド６に流れ込み、図１４、図１５に示したように冷却水はウォータポンプ３
６、シリンダヘッド６、シリンダブロック２、ラジエータ３１、冷却系サーモスタット３
４、再びウォータポンプ３６というように循環する。このように実施例２の場合と同様にシリンダヘッド６の冷却促進と、シリンダブロック２の過冷却防止を図ることができる。
【００４０】
なお、実施例３のエンジン４０では、例えば、エンジン停止直後等に電動のウォータポ
ンプ４２を稼動させ、シリンダブロックウォータジャケット２９内の暖められた冷却水を20

蓄熱タンク４１内に導入して保温し、次回のエンジン始動に備える構成となっている。
【実施例４】【００４１】
次に本発明の実施例４について図１７乃至図２４を参照しつつ説明する。実施例４のエンジン４５は、実施例２のエンジン３５と同様に２系統の冷却系等を有しているが、以下の点で相違している。すなわち、実施例２のエンジン３５では、ひとつずつの冷却系サー
モスタット３４、ウォータポンプ３６を第一冷却水通路３２と第二冷却水通路３３で共用していたが、実施例４のエンジン４５では、第一冷却水通路４７にシリンダブロック２用のサーモスタット５０とシリンダブロック２用のウォータポンプ５３を備え、第二冷却水
通路４８にシリンダヘッド６用のサーモスタット５１とシリンダヘッド６用のウォータポ

30

ンプ５２を備えている。
【００４２】
ここで、第一冷却水通路４７が備えるサーモスタット５０は、図１９、図２４に示すようにラジエータ３１からの冷却水が流入するＡ点、シリンダブロックウォータジャケット
２９からの冷却水が流入するＢ点、ウォータポンプ５３側へ流出するＣ点の３点のうち２点を通過するように弁の開閉を行う。すなわち、サーモスタット５０は三方弁の役割をなしている。ここで、サーモスタット５０の感温部はシリンダブロックウォータジャケット
２９からの冷却水が流入するＢ点に配置されているので、サーモスタット５１の開閉状態
はシリンダブロックウォータジャケット２９を流れる冷却水の温度によって変化すること
となる。

40

【００４３】
一方、第二冷却水通路４８が備えるサーモスタット５１は、図２０、図２３に示すようにラジエータ３１からの冷却水が流入するＡ点、シリンダヘッドウォータジャケット３０からの冷却水が流入するＢ点、ウォータポンプ５２側へ流出するＣ点の３点のうち２点を通過するように弁の開閉を行う。すなわち、サーモスタット５０は三方弁の役割をなしている。ここで、サーモスタット５１の感温部はシリンダヘッドウォータジャケット３０からの冷却水が流入するＢ点に配置されているので、サーモスタット５１の開閉状態はシリンダヘッドウォータジャケット２９を流れる冷却水の温度によって変化することとなる。
【００４４】
なお、他の構成は実施例２のエンジン３５と同様であるので、共通の構成要素について

50

(10)

JP 2006‑144688 A 2006.6.8

は図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４５】
以上のように構成されるエンジンオイル循環装置を組み込んだエンジン４５の動作につき冷間状態からの暖機時、暖機完了後までの様子について冷却水の流れを中心に順を追って説明する。
【００４６】［暖機時］
まず、暖機時は、第一冷却水通路４７内に存在する冷却水は、低温状態であるからサーモスタット５０は、図１９に示したようにＡ点側を閉塞し、Ｂ点とＣ点とを開放状態としている。このため、エンジン４５が始動し、ウォータポンプ５３が稼動しても、ラジエー

10

タ３１からは冷却水が流れ込まず、図１７、図１８に示したように冷却水はウォータポン
プ５３、シリンダブロック２（シリンダブロックウォータジャケット２９）、サーモスタ
ット５０、再びウォータポンプ５３というように循環する。すなわち、ラジエータ３１との間で冷却水のやり取りがないため、シリンダブロック周辺を暖機することができる。
【００４７】
一方、第二冷却水通路４８内に存在する冷却水も、低温状態であるからサーモスタット
５１は、図２０に示したようにＡ点側を閉塞し、Ｂ点とＣ点とを開放状態としている。このため、エンジン４５が始動し、ウォータポンプ５２が稼動しても、ラジエータ３１から
は冷却水が流れ込まず、図１７、図１８に示したように冷却水はウォータポンプ５２、シリンダヘッド６（シリンダヘッドウォータジャケット３０）、サーモスタット５１、再び20

ウォータポンプ５２というように循環する。このようにラジエータ３１との間で冷却水のやり取りがない状態で冷却水を循環させることにより、シリンダヘッド６周辺を所望の温度まで早期に暖機することができる。
【００４８】［暖機完了後］
第一冷却水通路４７内の冷却水が昇温し、エンジン４５の暖機が進むと、サーモスタッ
ト５０の感温部がシリンダブロックウォータジャケット２９内の冷却水の温度上昇を感知して、図２４に示すようにＢ点側を閉塞し、Ａ点側とＣ点側とを開放状態とする。シリン
ダブロック２の周辺は、フリクション低減のためにある程度の高温となることが好ましい
が、このようにサーモスタット５０が作動し、ラジエータ３１から十分に冷却された冷却30

水が流れ込むことによって必要以上の温度上昇は回避される。すなわち、図２１、図２２に示すように冷却水はウォータポンプ５３、シリンダブロック２、ラジエータ３１、サーモスタット５１、再びウォータポンプ５３というように循環する。
【００４９】
一方、第二冷却水通路４８内の冷却水が昇温し、エンジン４５の暖機が進むと、サーモ
スタット５１の感温部がシリンダヘッドウォータジャケット３０内の冷却水の温度上昇を感知して、図２３に示すようにＢ点側を閉塞し、Ａ点側とＣ点側とを開放状態とする。シリンダヘッド６の周辺は、フリクション低減のためにあまりに高温となることは好ましくないが、このようにサーモスタット５１が作動し、ラジエータ３１から十分に冷却された冷却水が流れ込むことによってシリンダヘッド６の周辺は冷却される。すなわち、図２１40、図２２に示すように冷却水はウォータポンプ５２、シリンダヘッド６、ラジエータ３１、サーモスタット５０、再びウォータポンプ５２というように循環する。
【００５０】
ここで、本実施例のエンジン４５では、サーモスタット５０、５１の感温部に充填されたサーモワックスの温度特性を変えることによって冷却水通路毎に冷却水の所望の温度を得ることができる。特に第一冷却水通路４７がサーモスタット５０を備え、第二冷却水通路４８がサーモスタット５１を備えているので、サーモスタット５０とサーモスタット５
１の温度特性を変えることにより、シリンダブロック２の周辺と、シリンダヘッド６の周辺とで、異なる温度の冷却水を流通させることができ、シリンダブロック２の周辺とシリンダヘッド６の周辺で異なる温度に対する要求を満たすことができる。

50

(11)

JP 2006‑144688 A 2006.6.8【００５１】
具体的には、第一冷却水通路４７に設置したサーモスタット５０の感温部の反応温度を高温側としておけば、シリンダブロック２の周辺が十分に暖まるまでラジエータ３１からの冷却水が流れ込まないようにすれば、シリンダブロック２の周辺でのフリクション低減を図ることができる。
【００５２】
一方、第二冷却水通路４８に設置したサーモスタット５１の感温部の反応温度を低温側としておけば、シリンダヘッド６の周辺が過熱されないうちにラジエータ３１からの冷却水を供給することができ、シリンダヘッド６の周辺のフリクション低減を図ることができる。

10【００５３】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【図面の簡単な説明】【００５４】【図１】実施例１のオイル通路を説明するエンジンの模式図である。
【図２】実施例２のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機時の冷却水の流れを示したものである。
【図３】図２に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。

20【図４】図２に冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説明図である。
【図５】実施例２のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機完了後の冷却水の流れを示したものである。
【図６】図５に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。
【図７】図５に示した冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説明図である。
【図８】実施例３のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、エンジン始動時の冷却水の流れを示したものである。
【図９】図８に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。

30【図１０】図８に示した冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説明図である。
【図１１】実施例３のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機時の冷却水の流れを示したものである。
【図１２】図１１に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。
【図１３】図１１に示した冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説
明図である。
【図１４】実施例３のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機完了後の冷却水の流れを示したものである。
【図１５】図１４に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。

40【図１６】図１４に示した冷却水通路に設置した冷却系サーモスタットの状態を示した説
明図である。
【図１７】実施例４のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機時の冷却水の流れを示したものである。
【図１８】図１７に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。
【図１９】図１７に示した第一冷却水通路に設置したサーモスタットの状態を示した説明
図である。
【図２０】図１７に示した第二冷却水通路に設置したサーモスタットの状態を示した説明図である。
【図２１】実施例４のオイル通路、冷却水通路を説明するエンジンの模式図であり、暖機

50

(12)

JP 2006‑144688 A 2006.6.8

完了後の冷却水の流れを示したものである。
【図２２】図２１に示した冷却水通路における冷却水の流れを説明するフロー図である。
【図２３】図２１に示した第一冷却水通路に設置したサーモスタットの状態を示した説明図である。
【図２４】図２１に示した第二冷却水通路に設置したサーモスタットの状態を示した説明
図である。
【符号の説明】【００５５】
１、３５、４０、４５２

シリンダブロック

３

コンロッド

４

クランクシャフト

５

ピストン

６

シリンダヘッド

７

カムシャフト

８

バルブ

エンジン

１０

第一オイルパン

１１

第二オイルパン

１２

オイルパンセパレータ

１３

第一室

１４

第二室

１５

第一ストレーナ

１６

第一オイル通路

１９

第一オイルクーラ

２１

第二ストレーナ

２２

第二オイル通路

２５

第二オイルクーラ

10

20

３２、４７

第一冷却水通路

３３、４８

第二冷却水通路

(13)
【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

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(14)
【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

JP 2006‑144688 A 2006.6.8

(15)
【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

JP 2006‑144688 A 2006.6.8

(16)
【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

JP 2006‑144688 A 2006.6.8

(17)
【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

JP 2006‑144688 A 2006.6.8

(18)
【図２１】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

JP 2006‑144688 A 2006.6.8

(19)JP 2006‑144688 A 2006.6.8

フロントページの続き(51)Int.Cl.

Ｆ０１Ｐ

ＦＩ

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(2006.01)

テーマコード（参考）

Ｆ０１Ｐ

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５０２Ａ

Ｆ０１Ｐ

7/16

５０５Ｄ

(72)発明者 林 邦彦
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考) 3G013 AA06 BD01 BD10 BD11 BD12 CA03 DA05 DA10 DA15 EA05
3G015 AA06 BB03 CA01 CA04 CA07 CA20 DA02 DA10 FA03 FB05
FC05 FD01