内燃機関のオイル回収装置
【課題】オイル戻し通路内にオイルが停留することにより許容レベルを超えてオイルがシリンダヘッドに溜ることを防止できる内燃機関のオイル回収装置を提供する。
【解決手段】オイル回収装置３０は、シリンダヘッド４に供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路２４が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関に適用される。オイル回収装置３０は、シリンダヘッド４内又はオイル戻し通路２４内のオイルを導くことができるオイル回収通路３１と、オイル回収通路３１内のオイルを吸引するジェットポンプ３２とを備え、シリンダヘッドに供給されたオイルを回収する。
【解決手段】オイル回収装置３０は、シリンダヘッド４に供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路２４が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関に適用される。オイル回収装置３０は、シリンダヘッド４内又はオイル戻し通路２４内のオイルを導くことができるオイル回収通路３１と、オイル回収通路３１内のオイルを吸引するジェットポンプ３２とを備え、シリンダヘッドに供給されたオイルを回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに供給されたオイルを回収する内燃機関のオイル回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関にはシリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンへ導くためにオイル戻し通路が設けられている。シリンダヘッドに供給されたオイルは各部の潤滑を終えた後にオイル戻し通路に導かれながら重力によってオイルパンに戻される。なお、本発明に関連する先行技術文献として特許文献１及び特許文献２が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１７５１０９号公報
【特許文献２】特開２００１−８０３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのようなオイル戻し通路が鉛直方向と交差する状態で車両に搭載される内燃機関、典型的にはＶ型内燃機関が車両に対して縦置き状態で搭載されている場合、その車両の旋回によって旋回方向外側に向かう慣性力がオイル戻し通路内のオイルに作用する。それにより、オイルに作用する慣性力と重力とがオイル戻し通路に沿う方向に関して釣り合う、又はその慣性力が重力に打ち勝つことで、オイルがオイル戻し通路に沿って落下できずにオイル戻し通路に停留する。
【０００５】
このような状態が維持されてオイル戻し通路の流れが滞ると、シリンダヘッドには絶えずオイルが供給されるので、シリンダヘッドに溜るオイルは次第に増えてゆく。特に、シリンダヘッドへのオイルの供給量が増加する高速回転時などでは、車両旋回状態が比較的短時間維持されただけでもオイルが溜り易い。その結果、液位が許容レベルを超える程オイルがシリンダヘッドに溜まり、条件が悪ければシリンダヘッド内にオイルが充満するおそれがある。なお、このようなＶ型内燃機関を車両に横置きした場合にも加速時や減速時等に上記と同様の問題が生じるおそれがある。
【０００６】
これらの問題が生じると、例えばシリンダヘッド内に開口するブローバイガス還元通路（ＰＣＶ通路）の開口位置をオイルの液位が超えることにより、ＰＣＶ通路がオイルで塞がれてＰＣＶ弁からオイルが吹き上がるおそれがある。また、シリンダヘッドカバーからオイルが漏出したり、オイルパンに戻されるオイル量が不足する結果、内燃機関の各部へのオイル供給量が不足するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、オイル戻し通路内にオイルが停留することにより許容レベルを超えてオイルがシリンダヘッドに溜ることを防止できる内燃機関のオイル回収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】
【０００８】
本発明のオイル回収装置は、シリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関に適用され、前記シリンダヘッドに供給されたオイルを回収する内燃機関のオイル回収装置であって、前記シリンダヘッド内又は前記オイル戻し通路内のオイルを導くことができるオイル回収通路と、前記オイル回収通路内のオイルを吸引するオイル吸引手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００９】
このオイル回収装置によれば、内燃機関を搭載した車両の走行状態によってオイル戻し通路内にオイルが停留した場合でも、シリンダヘッド内又はオイル戻し通路内のオイルはオイル吸引手段によってオイル回収通路に導かれて回収される。そのため、オイル戻し通路内にオイルが停留することにより許容レベルを超える程オイルがシリンダヘッドに溜ることを防止できる。このオイル回収装置が適用される内燃機関は、シリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関であればよく、その形式に制限はない。本発明のオイル回収装置は典型的にはＶ型内燃機関に適用されるが、水平対向型内燃機関に適用することもできる。本発明のオイル回収装置を適用する上でシリンダの配置方向が重要であるのではなく、オイル戻し通路が鉛直方向と交差する状態で車両に搭載される内燃機関であればよい。
【００１０】
本発明のオイル回収装置においては、前記オイル回収通路に接続されてオイルを溜めることができるオイル溜め部を更に備えていてもよい（請求項２）。この場合、オイル溜め部に有る程度のオイルを溜めておくことができるので、オイルの油面の上昇速度が緩和される。そのため、オイル吸引手段によるオイルの吸引が間に合わなくなる機会が減る。言い換えれば、オイル吸引手段によるオイルの吸引操作に対して余裕を与えることができるので、許容レベルを超えてオイルがシリンダヘッドに溜ることを確実に防止できるようになる。オイル溜め部を設ける位置はシリンダヘッド又はオイル戻し通路と連通できる位置であれば特段の制限はないが、例えばオイル溜め部が前記シリンダヘッドに設けられていてもよい（請求項３）。この場合は、シリンダヘッド内のオイルをオイル溜め部に確実に溜めることができる。
【００１１】
本発明のオイル回収装置においては、オイル吸引手段の構成に制限はなく種々の態様で実施できる。例えば、内燃機関や電動機等を駆動源とした吸引ポンプでオイル吸引手段を実現してもよい。
【００１２】
また、オイル吸引手段を実現する他の態様としては、前記シリンダヘッドにオイルを供給するためのオイルポンプと、前記オイルポンプに接続されて前記オイルポンプから吐出されたオイルを導くオイル吐出通路とが内燃機関に設けられている場合には、前記オイル吸引手段として、前記オイル吐出通路に設けられるとともに前記オイル回収通路に接続され、かつ前記オイル吐出通路のオイルの流れを利用して前記オイル回収通路内のオイルを吸引するジェットポンプが設けられていてもよい（請求項４）。更に、前記オイルパンからオイルを汲み出すスカベンジポンプと、オイルを溜めることができるオイルタンクと、前記スカベンジポンプと前記オイルタンクとを接続するオイル排出通路とが内燃機関に設けられている場合には、前記オイル吸引手段として、前記潤滑装置の前記オイル排出通路に設けられるとともに前記オイル回収通路に接続され、かつ前記オイル排出通路のオイルの流れを利用して前記オイル回収通路内のオイルを吸引するジェットポンプが設けられていてもよい（請求項５）。
【００１３】
これらの態様によれば、内燃機関に設けられたオイルポンプやスカベンジポンプを利用して吸引手段を実現できるので、オイル回収用に専用の吸引ポンプを設ける上述の態様と比べて、オイルの回収に要するエネルギを低減できるのみならず、部品点数が削減されるので装置を小型化することも容易である。また、内燃機関を駆動源とした専用の吸引ポンプを設ける態様と比べた場合にはフリクションロスを低減できるので、燃費向上に寄与できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明のオイル回収装置によれば、シリンダヘッド内又はオイル戻し通路内のオイルを導くことができるオイル回収通路と、そのオイル回収通路内のオイルを吸引するオイル吸引手段とを備えているので、内燃機関を搭載した車両の走行状態によってオイル戻し通路内にオイルが停留した場合でも、そのオイルはオイル吸引手段によってオイル回収通路に導かれて回収される。従って、オイル戻し通路内にオイルが停留することにより許容レベルを超える程にオイルがシリンダヘッドに溜ることを防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の形態）
図１は本発明のオイル回収装置を内燃機関に適用した形態を示す全体構成図である。内燃機関１は、図示しない車両の走行用動力源として設けられている。内燃機関１は４つの気筒２が一列に並ぶ２つの気筒群２Ａ、２Ｂを有し、これらの気筒群２Ａ、２Ｂが所定のバンク角を形成するように配置されたＶ型８気筒の内燃機関である。なお、図１では気筒群２Ａ、２Ｂのそれぞれに対して一つずつ合計２つの気筒２が示されている。内燃機関１は車両に対して縦置き、つまり車両の走行方向（図１の紙面に垂直な方向）と気筒２の並び方向とが互いに平行な状態で車両に搭載されている。
【００１６】
内燃機関１は各気筒２が形成されたシリンダブロック３と、二つの気筒群２Ａ、２Ｂに対してそれぞれ設けられてシリンダブロック３の上方に接続されるシリンダヘッド４と、シリンダブロック３の下方に接続されて潤滑用のオイルを保持するオイルパン５とを有している。各気筒２に往復運動可能な状態で配置されたピストン６はコネクティングロッド８を介してクランク軸７に連結されていて、ピストン６の往復運動はクランク軸７の回転運動に変換される。内燃機関１の気筒群２Ａ、２Ｂのそれぞれに関する構成は互いに同等である。従って、以下では説明の重複を避けるため内燃機関１の気筒群２Ａに関する構成を説明し、気筒群２Ｂに関する構成の説明は省略する。シリンダヘッド４には、各気筒２に連通する吸気通路１０と排気通路１１とが設けられるとともに、吸気通路１０を開閉する吸気弁１２と、排気通路１１を開閉する排気弁１３とが設けられている。各弁１２、１３はクランク軸７の出力を駆動源とした動弁機構１５にて駆動される。
【００１７】
内燃機関１には、各部の潤滑を行うため所定経路でオイルを循環させる潤滑装置２０が設けられている。潤滑装置２０はオイルパン５内のオイルを汲み上げて各部へ圧送するためのオイルポンプ２１を有しており、そのオイルポンプ２１はクランク軸７の出力にて駆動される。オイルポンプ２１から吐出されたオイルはオイル供給通路２２に導かれる一方で、オイル供給通路２２へのオイル供給量を調整するためにリリーフ通路２３へ導かれる。オイル供給通路２２は複数の分岐通路（不図示）に分岐されており、これらの分岐通路にはシリンダヘッド４へオイルを導く通路が含まれている。シリンダヘッド４に供給されたオイルは、例えば動弁機構１５のカムやバルブリフタ等の可動部の潤滑に用いられる。そのような可動部に対する潤滑を終えたオイルは、シリンダヘッド４を経由してからシリンダブロック３に形成されたオイル戻し通路２４に導かれる。オイル戻し通路２４は、気筒２の中心線と略平行に延びるように配置されている。つまり、この形態のオイル戻し通路２４は水平に保持された車両に内燃機関１が搭載された状態を基準としてバンク角の略半分の角度で鉛直方向と交差している。そのため、車両が水平面を定速走行する場合に代表される通常時には、オイル戻し通路２４に導かれたオイルはオイル戻し通路２４に沿うように重力によって落下してオイルパン５に戻される。
【００１８】
車両が旋回した場合には、旋回方向外向きの慣性力（いわゆる横Ｇ）が作用する。その慣性力が、オイル戻し通路２４の傾き角の大きさによって決まる限界以上になると、オイル戻し通路２４内でオイルが停留してオイルパン５へ落下できなくなり、シリンダヘッド４にオイル１００が溜る。図２は内燃機関１のシリンダヘッド４の内部構造を図１のＡ方向から模式的に示した説明図である。内燃機関１はシリンダヘッド４に溜るオイルの液面Ｌの許容レベルＬｐがＰＣＶ通路１６の開口位置１６ａの高さに設定される。内燃機関１にはブローバイガス還元装置（ＰＣＶ装置）１７が設けられており、ＰＣＶ装置１７はクランクケース側に漏れ出たブローバイガスをＰＣＶ通路１６に導き、シリンダヘッド４に設けられた不図示のＰＣＶ弁を開閉することにより吸気通路１０にブローバイガスを強制的に導入する周知のものである。仮に、シリンダヘッド４に溜ったオイル１００のレベルＬが許容レベルＬｐを超えた場合、ＰＣＶ通路１６がオイル１００に塞がれてＰＣＶ弁からオイルが吹き上がる。そこで、図１に示すように、本実施形態ではシリンダヘッド４に溜るオイルが許容レベルを超えることを防止するためにシリンダヘッド４内のオイルを回収するオイル回収装置３０が内燃機関１に設けられている。
【００１９】
オイル回収装置３０は、シリンダヘッド４内のオイルを導くことが可能なオイル回収通路３１と、そのオイル回収通路３１内のオイルを吸引するオイル吸引手段としてのジェットポンプ３２とを備えている。オイル回収通路３１の一方の端部３１ａはオイルを溜めることができるオイル溜め部３３に接続され、他方の端部３１ｂはジェットポンプ３２に接続されている。オイル溜め部３３はシリンダヘッド４の内部に開口し、かつ気筒群２Ａの気筒の並び方向に延びるように形成されている（図２参照）。ジェットポンプ３２はオイルポンプ２１に接続されたリリーフ通路２３に設けられており、リリーフ通路２３に導かれるオイルの流れを利用してオイル回収通路３１内のオイルを吸引できるように構成されている。
【００２０】
図３はジェットポンプ３２の詳細を説明する説明図である。ジェットポンプ３２はリリーフ通路２３に形成された先細のノズル部３２ａと、リリーフ通路２３に形成されてノズル部３２ａの側方に位置する開口部３２ｃを覆うようにしてリリーフ通路２３を取り囲むハウジング部３２ｂとを有している。ハウジング部３２ｂはリリーフ通路２３の外周面に接合されており、ハウジング部３２ｂの内部にはオイル回収通路３１の端部３１ｂが開口している。ジェットポンプ３２によれば、オイルポンプ２１から吐き出されてリリーフ通路２３に導かれるオイルの流速がノズル部３２ａによって速められることにより、ハウジング部３２ｂ内の圧力が低下するのでオイル回収通路３１内のオイルを吸引できる。オイル回収通路３１から吸引されたオイルは図３の矢印で示すように開口部３２ｃを通じてリリーフ通路２３に導かれてオイルパン５へ回収される。
【００２１】
以上の形態によれば、内燃機関１を搭載した車両の走行状態によってオイル戻し通路２４内にオイルが停留した場合でも、シリンダヘッド４内のオイルはオイル回収装置３０によってオイルパン５に回収される。そのため、シリンダヘッド４に溜るオイル１００が許容レベルＬｐを超えることを防止できる。また、オイル回収装置３０のジェットポンプ３２は、リリーフ通路２３のオイルの流れを利用してオイル回収通路３１内のオイルを吸引できる。つまり内燃機関１に設けられているオイルポンプ２１を駆動源としてオイルを吸引することができる。そのため、オイルを吸引するための専用の駆動源（例えば内燃機関にて駆動される吸引ポンプや電動ポンプ等）を用意する必要がないので、オイルの回収に要するエネルギを低減できるのみならず、部品点数が削減されるので装置を小型化することも容易である。また、内燃機関を駆動源とした専用の吸引ポンプを設ける態様と比べた場合にはフリクションロスを低減できるので、燃費向上にも寄与できる。
【００２２】
また、ジェットポンプ３２はオイルポンプ２１のリリーフ通路２３に導かれるオイルの流れを利用するものであるので、潤滑装置２０の機能に悪影響を及ぼすおそれがない。つまり、以上の形態では、内燃機関１の各部へオイルを供給するオイル供給通路２２又はオイル供給通路２２から分岐した分岐通路のオイルの流れを利用する場合と比べて、内燃機関１の各部へのオイル供給量が減る、又はそのようなオイル供給量の減少を補うためにオイルポンプ２１の容量を増加させるといった問題が生じない。なお、本形態においてはリリーフ通路２３が本発明のオイル吐出通路に相当する。また、上述のようにオイル供給通路２２から分岐する分岐通路にジェットポンプ３２を配置して、分岐通路内のオイルの流れを利用する形態で本発明を実施した場合には、分岐通路が本発明のオイル吐出通路に相当する。
【００２３】
（第２の形態）
次に本発明の第２の形態を図４を参照して説明する。この形態は内燃機関に設けられた潤滑装置とオイル回収装置の構成が第１の形態と相違している。第１の形態と共通する構成には同一の参照符号を図４に付して重複する説明を省略する。図４に示すように、内燃機関１にはドライサンプ式の潤滑装置２２０が設けられている。オイルパン２０５は図１のオイルパン５よりも容積が小さく全体の大きさもオイルパンよりも小さく構成されている。潤滑装置２２０は、オイルパン２０５からオイルを汲み出すスカベンジポンプ２６と、所定量のオイルを溜めることができるオイルタンク２７と、スカベンジポンプ２６とオイルタンク２７を接続するオイル排出通路２８と、オイルタンク２７からオイルを汲み出して内燃機関１の各部へオイルを供給するためのフィードポンプ２９とを有している。スカベンジポンプ２６及びフィードポンプ２９は電動機や内燃機関１等の所定の駆動源にてそれぞれ駆動される。
【００２４】
フィードポンプ２９から吐出されたオイルは内燃機関１が有するオイル供給通路２２に導かれる。オイル供給通路２２を介してシリンダヘッド４に供給されたオイルはオイル戻し通路２４に導かれてオイルパン２０５に一旦集められる。オイルパン２０５に集められたオイルはスカベンジポンプ２６により汲み出され、オイル排出通路２８を通じてオイルタンク２７へ導かれる。なお、排出通路２８には異物を除去するオイルフィルタや気泡を除去する消泡器等の各種の装置が配置されているが図示を省略した。
【００２５】
オイル回収装置２３０は、オイル吸引手段としてのジェットポンプ３２がオイル排出通路２８に設けられていることを除き第１の形態と同様である。従って、ジェットポンプ３２の詳細については図３が参照される。ジェットポンプ３２はオイル排出通路２８に導かれるオイルの流れを利用してオイル回収通路３１内のオイルを吸引でき、ジェットポンプ３２にて吸引されたオイルはオイル排出通路２８を通じてオイルタンク２７に回収される。このようにして、オイル回収装置２３０は第１の形態と同様の効果を発揮できる。
【００２６】
本発明は以上の各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。本発明の適用対象となる内燃機関は、シリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関であればよく、その形式に制限はない。例えばバンク角が１８０°である水平対向型内燃機関に本発明を適用することもできる。
【００２７】
また、オイルの回収位置、即ちオイル回収通路３１の接続位置は、シリンダヘッド４に設けることに限らず、図１及び図４の想像線で示すようにシリンダブロック３に設けることにより、オイル回収通路３１にオイル戻し通路２４内のオイルを導いてもよい。この場合、オイル溜め部３３はオイル戻し通路２４に開口するように構成する。
【００２８】
以上の形態において、オイル溜め部３３を設けることによりオイルの油面の上昇速度が緩和される利点があるが、オイル溜め部３３は本発明の必須の構成ではない。従って、オイル溜め部３３を省略してオイル回収通路３１をシリンダヘッド４又はシリンダブロック３のオイル戻し通路２４に直接接続してもよい。
【００２９】
また、オイル吸引手段の構成は以上の形態に限定されず、例えば電動機や内燃機関等を駆動源とする専用の吸引ポンプで実現してもよい。また、オイル吸引手段によるオイルの吸引量や吸引の実行及び停止等の吸引操作を制御できるように構成してもよい。例えばオイル回収通路３１を開閉する制御バルブ（不図示）を設けそのバルブの開度を内燃機関１の運転状態を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）を利用して制御することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のオイル回収装置を内燃機関に適用した形態を示す全体構成図。
【図２】シリンダヘッドの内部構造を図１のＡ方向から模式的に示した説明図。
【図３】ジェットポンプの詳細を説明する説明図。
【図４】本発明の第２の形態に係る全体構成図。
【符号の説明】
【００３１】
１ 内燃機関
４ シリンダヘッド
５、２０５ オイルパン
２１ オイルポンプ
２３ リリーフ通路（オイル吐出通路）
２４ オイル戻し通路
２６ スカベンジポンプ
２７ オイルタンク
２８ オイル排出通路
３０ オイル回収装置
３１ オイル回収通路
３２ ジェットポンプ（オイル吸引手段）
３３ オイル溜め部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに供給されたオイルを回収する内燃機関のオイル回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関にはシリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンへ導くためにオイル戻し通路が設けられている。シリンダヘッドに供給されたオイルは各部の潤滑を終えた後にオイル戻し通路に導かれながら重力によってオイルパンに戻される。なお、本発明に関連する先行技術文献として特許文献１及び特許文献２が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１７５１０９号公報
【特許文献２】特開２００１−８０３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのようなオイル戻し通路が鉛直方向と交差する状態で車両に搭載される内燃機関、典型的にはＶ型内燃機関が車両に対して縦置き状態で搭載されている場合、その車両の旋回によって旋回方向外側に向かう慣性力がオイル戻し通路内のオイルに作用する。それにより、オイルに作用する慣性力と重力とがオイル戻し通路に沿う方向に関して釣り合う、又はその慣性力が重力に打ち勝つことで、オイルがオイル戻し通路に沿って落下できずにオイル戻し通路に停留する。
【０００５】
このような状態が維持されてオイル戻し通路の流れが滞ると、シリンダヘッドには絶えずオイルが供給されるので、シリンダヘッドに溜るオイルは次第に増えてゆく。特に、シリンダヘッドへのオイルの供給量が増加する高速回転時などでは、車両旋回状態が比較的短時間維持されただけでもオイルが溜り易い。その結果、液位が許容レベルを超える程オイルがシリンダヘッドに溜まり、条件が悪ければシリンダヘッド内にオイルが充満するおそれがある。なお、このようなＶ型内燃機関を車両に横置きした場合にも加速時や減速時等に上記と同様の問題が生じるおそれがある。
【０００６】
これらの問題が生じると、例えばシリンダヘッド内に開口するブローバイガス還元通路（ＰＣＶ通路）の開口位置をオイルの液位が超えることにより、ＰＣＶ通路がオイルで塞がれてＰＣＶ弁からオイルが吹き上がるおそれがある。また、シリンダヘッドカバーからオイルが漏出したり、オイルパンに戻されるオイル量が不足する結果、内燃機関の各部へのオイル供給量が不足するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、オイル戻し通路内にオイルが停留することにより許容レベルを超えてオイルがシリンダヘッドに溜ることを防止できる内燃機関のオイル回収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】
【０００８】
本発明のオイル回収装置は、シリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関に適用され、前記シリンダヘッドに供給されたオイルを回収する内燃機関のオイル回収装置であって、前記シリンダヘッド内又は前記オイル戻し通路内のオイルを導くことができるオイル回収通路と、前記オイル回収通路内のオイルを吸引するオイル吸引手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００９】
このオイル回収装置によれば、内燃機関を搭載した車両の走行状態によってオイル戻し通路内にオイルが停留した場合でも、シリンダヘッド内又はオイル戻し通路内のオイルはオイル吸引手段によってオイル回収通路に導かれて回収される。そのため、オイル戻し通路内にオイルが停留することにより許容レベルを超える程オイルがシリンダヘッドに溜ることを防止できる。このオイル回収装置が適用される内燃機関は、シリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関であればよく、その形式に制限はない。本発明のオイル回収装置は典型的にはＶ型内燃機関に適用されるが、水平対向型内燃機関に適用することもできる。本発明のオイル回収装置を適用する上でシリンダの配置方向が重要であるのではなく、オイル戻し通路が鉛直方向と交差する状態で車両に搭載される内燃機関であればよい。
【００１０】
本発明のオイル回収装置においては、前記オイル回収通路に接続されてオイルを溜めることができるオイル溜め部を更に備えていてもよい（請求項２）。この場合、オイル溜め部に有る程度のオイルを溜めておくことができるので、オイルの油面の上昇速度が緩和される。そのため、オイル吸引手段によるオイルの吸引が間に合わなくなる機会が減る。言い換えれば、オイル吸引手段によるオイルの吸引操作に対して余裕を与えることができるので、許容レベルを超えてオイルがシリンダヘッドに溜ることを確実に防止できるようになる。オイル溜め部を設ける位置はシリンダヘッド又はオイル戻し通路と連通できる位置であれば特段の制限はないが、例えばオイル溜め部が前記シリンダヘッドに設けられていてもよい（請求項３）。この場合は、シリンダヘッド内のオイルをオイル溜め部に確実に溜めることができる。
【００１１】
本発明のオイル回収装置においては、オイル吸引手段の構成に制限はなく種々の態様で実施できる。例えば、内燃機関や電動機等を駆動源とした吸引ポンプでオイル吸引手段を実現してもよい。
【００１２】
また、オイル吸引手段を実現する他の態様としては、前記シリンダヘッドにオイルを供給するためのオイルポンプと、前記オイルポンプに接続されて前記オイルポンプから吐出されたオイルを導くオイル吐出通路とが内燃機関に設けられている場合には、前記オイル吸引手段として、前記オイル吐出通路に設けられるとともに前記オイル回収通路に接続され、かつ前記オイル吐出通路のオイルの流れを利用して前記オイル回収通路内のオイルを吸引するジェットポンプが設けられていてもよい（請求項４）。更に、前記オイルパンからオイルを汲み出すスカベンジポンプと、オイルを溜めることができるオイルタンクと、前記スカベンジポンプと前記オイルタンクとを接続するオイル排出通路とが内燃機関に設けられている場合には、前記オイル吸引手段として、前記潤滑装置の前記オイル排出通路に設けられるとともに前記オイル回収通路に接続され、かつ前記オイル排出通路のオイルの流れを利用して前記オイル回収通路内のオイルを吸引するジェットポンプが設けられていてもよい（請求項５）。
【００１３】
これらの態様によれば、内燃機関に設けられたオイルポンプやスカベンジポンプを利用して吸引手段を実現できるので、オイル回収用に専用の吸引ポンプを設ける上述の態様と比べて、オイルの回収に要するエネルギを低減できるのみならず、部品点数が削減されるので装置を小型化することも容易である。また、内燃機関を駆動源とした専用の吸引ポンプを設ける態様と比べた場合にはフリクションロスを低減できるので、燃費向上に寄与できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明のオイル回収装置によれば、シリンダヘッド内又はオイル戻し通路内のオイルを導くことができるオイル回収通路と、そのオイル回収通路内のオイルを吸引するオイル吸引手段とを備えているので、内燃機関を搭載した車両の走行状態によってオイル戻し通路内にオイルが停留した場合でも、そのオイルはオイル吸引手段によってオイル回収通路に導かれて回収される。従って、オイル戻し通路内にオイルが停留することにより許容レベルを超える程にオイルがシリンダヘッドに溜ることを防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の形態）
図１は本発明のオイル回収装置を内燃機関に適用した形態を示す全体構成図である。内燃機関１は、図示しない車両の走行用動力源として設けられている。内燃機関１は４つの気筒２が一列に並ぶ２つの気筒群２Ａ、２Ｂを有し、これらの気筒群２Ａ、２Ｂが所定のバンク角を形成するように配置されたＶ型８気筒の内燃機関である。なお、図１では気筒群２Ａ、２Ｂのそれぞれに対して一つずつ合計２つの気筒２が示されている。内燃機関１は車両に対して縦置き、つまり車両の走行方向（図１の紙面に垂直な方向）と気筒２の並び方向とが互いに平行な状態で車両に搭載されている。
【００１６】
内燃機関１は各気筒２が形成されたシリンダブロック３と、二つの気筒群２Ａ、２Ｂに対してそれぞれ設けられてシリンダブロック３の上方に接続されるシリンダヘッド４と、シリンダブロック３の下方に接続されて潤滑用のオイルを保持するオイルパン５とを有している。各気筒２に往復運動可能な状態で配置されたピストン６はコネクティングロッド８を介してクランク軸７に連結されていて、ピストン６の往復運動はクランク軸７の回転運動に変換される。内燃機関１の気筒群２Ａ、２Ｂのそれぞれに関する構成は互いに同等である。従って、以下では説明の重複を避けるため内燃機関１の気筒群２Ａに関する構成を説明し、気筒群２Ｂに関する構成の説明は省略する。シリンダヘッド４には、各気筒２に連通する吸気通路１０と排気通路１１とが設けられるとともに、吸気通路１０を開閉する吸気弁１２と、排気通路１１を開閉する排気弁１３とが設けられている。各弁１２、１３はクランク軸７の出力を駆動源とした動弁機構１５にて駆動される。
【００１７】
内燃機関１には、各部の潤滑を行うため所定経路でオイルを循環させる潤滑装置２０が設けられている。潤滑装置２０はオイルパン５内のオイルを汲み上げて各部へ圧送するためのオイルポンプ２１を有しており、そのオイルポンプ２１はクランク軸７の出力にて駆動される。オイルポンプ２１から吐出されたオイルはオイル供給通路２２に導かれる一方で、オイル供給通路２２へのオイル供給量を調整するためにリリーフ通路２３へ導かれる。オイル供給通路２２は複数の分岐通路（不図示）に分岐されており、これらの分岐通路にはシリンダヘッド４へオイルを導く通路が含まれている。シリンダヘッド４に供給されたオイルは、例えば動弁機構１５のカムやバルブリフタ等の可動部の潤滑に用いられる。そのような可動部に対する潤滑を終えたオイルは、シリンダヘッド４を経由してからシリンダブロック３に形成されたオイル戻し通路２４に導かれる。オイル戻し通路２４は、気筒２の中心線と略平行に延びるように配置されている。つまり、この形態のオイル戻し通路２４は水平に保持された車両に内燃機関１が搭載された状態を基準としてバンク角の略半分の角度で鉛直方向と交差している。そのため、車両が水平面を定速走行する場合に代表される通常時には、オイル戻し通路２４に導かれたオイルはオイル戻し通路２４に沿うように重力によって落下してオイルパン５に戻される。
【００１８】
車両が旋回した場合には、旋回方向外向きの慣性力（いわゆる横Ｇ）が作用する。その慣性力が、オイル戻し通路２４の傾き角の大きさによって決まる限界以上になると、オイル戻し通路２４内でオイルが停留してオイルパン５へ落下できなくなり、シリンダヘッド４にオイル１００が溜る。図２は内燃機関１のシリンダヘッド４の内部構造を図１のＡ方向から模式的に示した説明図である。内燃機関１はシリンダヘッド４に溜るオイルの液面Ｌの許容レベルＬｐがＰＣＶ通路１６の開口位置１６ａの高さに設定される。内燃機関１にはブローバイガス還元装置（ＰＣＶ装置）１７が設けられており、ＰＣＶ装置１７はクランクケース側に漏れ出たブローバイガスをＰＣＶ通路１６に導き、シリンダヘッド４に設けられた不図示のＰＣＶ弁を開閉することにより吸気通路１０にブローバイガスを強制的に導入する周知のものである。仮に、シリンダヘッド４に溜ったオイル１００のレベルＬが許容レベルＬｐを超えた場合、ＰＣＶ通路１６がオイル１００に塞がれてＰＣＶ弁からオイルが吹き上がる。そこで、図１に示すように、本実施形態ではシリンダヘッド４に溜るオイルが許容レベルを超えることを防止するためにシリンダヘッド４内のオイルを回収するオイル回収装置３０が内燃機関１に設けられている。
【００１９】
オイル回収装置３０は、シリンダヘッド４内のオイルを導くことが可能なオイル回収通路３１と、そのオイル回収通路３１内のオイルを吸引するオイル吸引手段としてのジェットポンプ３２とを備えている。オイル回収通路３１の一方の端部３１ａはオイルを溜めることができるオイル溜め部３３に接続され、他方の端部３１ｂはジェットポンプ３２に接続されている。オイル溜め部３３はシリンダヘッド４の内部に開口し、かつ気筒群２Ａの気筒の並び方向に延びるように形成されている（図２参照）。ジェットポンプ３２はオイルポンプ２１に接続されたリリーフ通路２３に設けられており、リリーフ通路２３に導かれるオイルの流れを利用してオイル回収通路３１内のオイルを吸引できるように構成されている。
【００２０】
図３はジェットポンプ３２の詳細を説明する説明図である。ジェットポンプ３２はリリーフ通路２３に形成された先細のノズル部３２ａと、リリーフ通路２３に形成されてノズル部３２ａの側方に位置する開口部３２ｃを覆うようにしてリリーフ通路２３を取り囲むハウジング部３２ｂとを有している。ハウジング部３２ｂはリリーフ通路２３の外周面に接合されており、ハウジング部３２ｂの内部にはオイル回収通路３１の端部３１ｂが開口している。ジェットポンプ３２によれば、オイルポンプ２１から吐き出されてリリーフ通路２３に導かれるオイルの流速がノズル部３２ａによって速められることにより、ハウジング部３２ｂ内の圧力が低下するのでオイル回収通路３１内のオイルを吸引できる。オイル回収通路３１から吸引されたオイルは図３の矢印で示すように開口部３２ｃを通じてリリーフ通路２３に導かれてオイルパン５へ回収される。
【００２１】
以上の形態によれば、内燃機関１を搭載した車両の走行状態によってオイル戻し通路２４内にオイルが停留した場合でも、シリンダヘッド４内のオイルはオイル回収装置３０によってオイルパン５に回収される。そのため、シリンダヘッド４に溜るオイル１００が許容レベルＬｐを超えることを防止できる。また、オイル回収装置３０のジェットポンプ３２は、リリーフ通路２３のオイルの流れを利用してオイル回収通路３１内のオイルを吸引できる。つまり内燃機関１に設けられているオイルポンプ２１を駆動源としてオイルを吸引することができる。そのため、オイルを吸引するための専用の駆動源（例えば内燃機関にて駆動される吸引ポンプや電動ポンプ等）を用意する必要がないので、オイルの回収に要するエネルギを低減できるのみならず、部品点数が削減されるので装置を小型化することも容易である。また、内燃機関を駆動源とした専用の吸引ポンプを設ける態様と比べた場合にはフリクションロスを低減できるので、燃費向上にも寄与できる。
【００２２】
また、ジェットポンプ３２はオイルポンプ２１のリリーフ通路２３に導かれるオイルの流れを利用するものであるので、潤滑装置２０の機能に悪影響を及ぼすおそれがない。つまり、以上の形態では、内燃機関１の各部へオイルを供給するオイル供給通路２２又はオイル供給通路２２から分岐した分岐通路のオイルの流れを利用する場合と比べて、内燃機関１の各部へのオイル供給量が減る、又はそのようなオイル供給量の減少を補うためにオイルポンプ２１の容量を増加させるといった問題が生じない。なお、本形態においてはリリーフ通路２３が本発明のオイル吐出通路に相当する。また、上述のようにオイル供給通路２２から分岐する分岐通路にジェットポンプ３２を配置して、分岐通路内のオイルの流れを利用する形態で本発明を実施した場合には、分岐通路が本発明のオイル吐出通路に相当する。
【００２３】
（第２の形態）
次に本発明の第２の形態を図４を参照して説明する。この形態は内燃機関に設けられた潤滑装置とオイル回収装置の構成が第１の形態と相違している。第１の形態と共通する構成には同一の参照符号を図４に付して重複する説明を省略する。図４に示すように、内燃機関１にはドライサンプ式の潤滑装置２２０が設けられている。オイルパン２０５は図１のオイルパン５よりも容積が小さく全体の大きさもオイルパンよりも小さく構成されている。潤滑装置２２０は、オイルパン２０５からオイルを汲み出すスカベンジポンプ２６と、所定量のオイルを溜めることができるオイルタンク２７と、スカベンジポンプ２６とオイルタンク２７を接続するオイル排出通路２８と、オイルタンク２７からオイルを汲み出して内燃機関１の各部へオイルを供給するためのフィードポンプ２９とを有している。スカベンジポンプ２６及びフィードポンプ２９は電動機や内燃機関１等の所定の駆動源にてそれぞれ駆動される。
【００２４】
フィードポンプ２９から吐出されたオイルは内燃機関１が有するオイル供給通路２２に導かれる。オイル供給通路２２を介してシリンダヘッド４に供給されたオイルはオイル戻し通路２４に導かれてオイルパン２０５に一旦集められる。オイルパン２０５に集められたオイルはスカベンジポンプ２６により汲み出され、オイル排出通路２８を通じてオイルタンク２７へ導かれる。なお、排出通路２８には異物を除去するオイルフィルタや気泡を除去する消泡器等の各種の装置が配置されているが図示を省略した。
【００２５】
オイル回収装置２３０は、オイル吸引手段としてのジェットポンプ３２がオイル排出通路２８に設けられていることを除き第１の形態と同様である。従って、ジェットポンプ３２の詳細については図３が参照される。ジェットポンプ３２はオイル排出通路２８に導かれるオイルの流れを利用してオイル回収通路３１内のオイルを吸引でき、ジェットポンプ３２にて吸引されたオイルはオイル排出通路２８を通じてオイルタンク２７に回収される。このようにして、オイル回収装置２３０は第１の形態と同様の効果を発揮できる。
【００２６】
本発明は以上の各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。本発明の適用対象となる内燃機関は、シリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関であればよく、その形式に制限はない。例えばバンク角が１８０°である水平対向型内燃機関に本発明を適用することもできる。
【００２７】
また、オイルの回収位置、即ちオイル回収通路３１の接続位置は、シリンダヘッド４に設けることに限らず、図１及び図４の想像線で示すようにシリンダブロック３に設けることにより、オイル回収通路３１にオイル戻し通路２４内のオイルを導いてもよい。この場合、オイル溜め部３３はオイル戻し通路２４に開口するように構成する。
【００２８】
以上の形態において、オイル溜め部３３を設けることによりオイルの油面の上昇速度が緩和される利点があるが、オイル溜め部３３は本発明の必須の構成ではない。従って、オイル溜め部３３を省略してオイル回収通路３１をシリンダヘッド４又はシリンダブロック３のオイル戻し通路２４に直接接続してもよい。
【００２９】
また、オイル吸引手段の構成は以上の形態に限定されず、例えば電動機や内燃機関等を駆動源とする専用の吸引ポンプで実現してもよい。また、オイル吸引手段によるオイルの吸引量や吸引の実行及び停止等の吸引操作を制御できるように構成してもよい。例えばオイル回収通路３１を開閉する制御バルブ（不図示）を設けそのバルブの開度を内燃機関１の運転状態を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）を利用して制御することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のオイル回収装置を内燃機関に適用した形態を示す全体構成図。
【図２】シリンダヘッドの内部構造を図１のＡ方向から模式的に示した説明図。
【図３】ジェットポンプの詳細を説明する説明図。
【図４】本発明の第２の形態に係る全体構成図。
【符号の説明】
【００３１】
１ 内燃機関
４ シリンダヘッド
５、２０５ オイルパン
２１ オイルポンプ
２３ リリーフ通路（オイル吐出通路）
２４ オイル戻し通路
２６ スカベンジポンプ
２７ オイルタンク
２８ オイル排出通路
３０ オイル回収装置
３１ オイル回収通路
３２ ジェットポンプ（オイル吸引手段）
３３ オイル溜め部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関に適用され、前記シリンダヘッドに供給されたオイルを回収する内燃機関のオイル回収装置であって、
前記シリンダヘッド内又は前記オイル戻し通路内のオイルを導くことができるオイル回収通路と、前記オイル回収通路内のオイルを吸引するオイル吸引手段と、を備えることを特徴とする内燃機関のオイル回収装置。
【請求項２】
前記オイル回収通路に接続されてオイルを溜めることができるオイル溜め部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のオイル回収装置。
【請求項３】
前記オイル溜め部が前記シリンダヘッドに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のオイル回収装置。
【請求項４】
前記内燃機関には、前記シリンダヘッドにオイルを供給するためのオイルポンプと、前記オイルポンプに接続されて前記オイルポンプから吐出されたオイルを導くオイル吐出通路とが設けられており、
前記オイル吸引手段として、前記オイル吐出通路に設けられるとともに前記オイル回収通路に接続され、かつ前記オイル吐出通路のオイルの流れを利用して前記オイル回収通路内のオイルを吸引するジェットポンプが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のオイル回収装置。
【請求項５】
前記内燃機関には、前記オイルパンからオイルを汲み出すスカベンジポンプと、オイルを溜めることができるオイルタンクと、前記スカベンジポンプと前記オイルタンクとを接続するオイル排出通路とが設けられており、
前記オイル吸引手段として、前記潤滑装置の前記オイル排出通路に設けられるとともに前記オイル回収通路に接続され、かつ前記オイル排出通路のオイルの流れを利用して前記オイル回収通路内のオイルを吸引するジェットポンプが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のオイル回収装置。
【請求項１】
シリンダヘッドに供給されたオイルをオイルパンに導くオイル戻し通路が鉛直方向と交差した状態で車両に搭載される内燃機関に適用され、前記シリンダヘッドに供給されたオイルを回収する内燃機関のオイル回収装置であって、
前記シリンダヘッド内又は前記オイル戻し通路内のオイルを導くことができるオイル回収通路と、前記オイル回収通路内のオイルを吸引するオイル吸引手段と、を備えることを特徴とする内燃機関のオイル回収装置。
【請求項２】
前記オイル回収通路に接続されてオイルを溜めることができるオイル溜め部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のオイル回収装置。
【請求項３】
前記オイル溜め部が前記シリンダヘッドに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のオイル回収装置。
【請求項４】
前記内燃機関には、前記シリンダヘッドにオイルを供給するためのオイルポンプと、前記オイルポンプに接続されて前記オイルポンプから吐出されたオイルを導くオイル吐出通路とが設けられており、
前記オイル吸引手段として、前記オイル吐出通路に設けられるとともに前記オイル回収通路に接続され、かつ前記オイル吐出通路のオイルの流れを利用して前記オイル回収通路内のオイルを吸引するジェットポンプが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のオイル回収装置。
【請求項５】
前記内燃機関には、前記オイルパンからオイルを汲み出すスカベンジポンプと、オイルを溜めることができるオイルタンクと、前記スカベンジポンプと前記オイルタンクとを接続するオイル排出通路とが設けられており、
前記オイル吸引手段として、前記潤滑装置の前記オイル排出通路に設けられるとともに前記オイル回収通路に接続され、かつ前記オイル排出通路のオイルの流れを利用して前記オイル回収通路内のオイルを吸引するジェットポンプが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のオイル回収装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１９８３１１（Ｐ２００７−１９８３１１Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９５４８（Ｐ２００６−１９５４８）
【出願日】平成１８年１月２７日（２００６．１．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２７日（２００６．１．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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