JP2000120421A - 蓄圧式潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン始動前に潤滑部位へ潤滑油を供給す
ることができる蓄圧式潤滑油供給装置を提供する。 【解決手段】 蓄圧容器供給弁３は、圧送されるオイル
の圧力が蓄圧容器２内部の圧力より大きいとき開弁し、
オイルの一部を蓄圧容器２に供給する。蓄圧容器２内部
の圧力が増し、オイルポンプ７が圧送するオイルの圧力
とが等しくなると弁体３２は閉弁する。電磁弁５は、蓄
圧容器２から潤滑部位へ向かうオイル通路１５の途中に
設けられ、エンジンが始動する直前に開き、蓄圧容器２
内部に蓄えられたオイルを潤滑部位へと供給する。蓄圧
容器２にオイルが蓄圧された状態で蓄えられているの
で、エンジン始動前にオイルを潤滑部位へ速やかに供給
することができ、エンジン始動時の潤滑部位における焼
き付き、異常磨耗などを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
内燃機関を「エンジン」という）へ潤滑油を供給する蓄
圧式潤滑油供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの駆動部分を潤滑す
るオイルが蓄えられているオイルパンから、ストレーナ
を経由してオイルポンプでエンジンの潤滑部位へオイル
を供給する潤滑油供給装置が知られている。ところが、
オイルポンプはエンジンの始動と同時に作動を開始する
ため、潤滑部位へのオイルの供給はエンジンが始動した
後である。そのため、エンジン始動後数秒間は潤滑部位
にオイルによる油膜がほとんど形成されていない状態で
エンジンは回転し、潤滑部位の焼き付き、異常磨耗など
の原因になることがあった。そこで、例えば特開平１０
−３０４２１号公報の開示されているように、エンジン
始動時に潤滑部位へのオイルの供給を早めたオイルスト
レーナが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平１０−３０４２
１号公報に開示されているオイルストレーナにおいて
は、ストレーナのパイプ部分にオイル溜りを設け、オイ
ル溜りにオイルの一部を蓄えておくことで潤滑部位への
経路を短縮し、エンジン始動時のオイルの供給を早めて
いた。

【０００４】しかしながら、オイル溜りにオイルの一部
を蓄えておくことによりエンジンの潤滑部位へのオイル
の供給を早めても、オイルポンプが始動しない限り、オ
イル溜り内部のオイルは潤滑部位へ供給されない。その
ため、オイルによる油膜が十分でない状態が継続する時
間を短縮することはできても、エンジン始動時からオイ
ルによる油膜を十分に形成することはできなかった。

【０００５】そこで本発明の目的は、エンジン始動時の
エンジンの潤滑部位における焼き付き、異常磨耗を防止
することができ、かつ潤滑部位へ潤滑油を供給するため
の動力が不要な蓄圧式潤滑油供給装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１および
請求項４記載の蓄圧式潤滑油供給装置によると、潤滑油
圧送手段が停止している場合でも、蓄圧器に蓄圧された
潤滑油を潤滑油供給系を介しエンジンの潤滑部位へ供給
することができる。したがって、エンジンが始動する
前、またはエンジンが始動しても潤滑油圧送手段から圧
送される潤滑油により潤滑部位が潤滑される前に蓄圧器
に蓄圧された潤滑油により潤滑部位を潤滑することがで
きる。したがって、エンジン始動時のエンジンの潤滑部
位における焼き付き、異常磨耗を防止することができ
る。また、蓄圧器は潤滑油を蓄圧状態で蓄えることがで
きるので、蓄圧された潤滑油は潤滑油自体の圧力により
潤滑部位へ供給可能である。したがって、蓄圧器から潤
滑部位へ潤滑油を供給するための動力は不要である。

【０００７】本発明の請求項２記載の蓄圧式潤滑油供給
装置によると、潤滑油供給系と蓄圧器とを接続する第２
の通路に逆止弁を有しているので、潤滑油を蓄圧した状
態で蓄圧器に蓄えることができる。また、蓄圧器と潤滑
油供給系とを接続する第２の通路に電磁弁を有してい
る。したがって、例えばエンジンが始動する前に電磁弁
を開弁すると、蓄圧器に蓄圧された潤滑油を潤滑部位へ
供給することができ、潤滑油によって潤滑部位を潤滑す
ることができるので、エンジン始動時のエンジンの潤滑
部位における焼き付き、異常磨耗を防止することができ
る。

【０００８】本発明の請求項３記載の蓄圧式潤滑油供給
装置によると、弁手段を有しているので、エンジンの作
動中は潤滑油供給系から蓄圧器へ潤滑油を供給すること
ができる。また、エンジンの停止中は蓄圧器から潤滑油
供給系へ潤滑油を供給することができる。したがって、
エンジンが始動する前に蓄圧器に蓄圧された潤滑油を潤
滑部位へ供給することができ、潤滑油によって潤滑部位
を潤滑することができるので、エンジン始動時のエンジ
ンの潤滑部位における焼き付き、異常磨耗を防止するこ
とができる。また、潤滑油供給系を１系統にすることが
できるので、構造が簡単になり、蓄圧式潤滑油供給装置
を小型化することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明を自動車エンジンの潤滑油供給装
置に適用した第１実施例を図１〜図３に示す。図１に示
すように、潤滑油供給装置１は潤滑油としてのオイル１
０が蓄えられているオイルパン９から潤滑油圧送手段と
してのオイルポンプ７でオイル１０を吸入する。オイル
１０はストレーナ８から吸入され、オイルフィルタ６で
濾過される。

【００１０】オイルフィルタ６に接続されているオイル
通路１１は、経路途中で２つのオイル通路１２、１３に
分岐している。オイル通路１３は潤滑部位へ接続され、
オイル通路１２は、逆止弁３に接続されている。第１の
通路としてのオイル通路１４の一端は逆止弁３の下流側
に接続され、他の一端は蓄圧容器２に接続されている。
オイル通路１１、１３、オイルポンプ７、およびオイル
フィルタ６により請求項に記載の潤滑油供給系を構成し
ている。

【００１１】ストレーナ８の先端部は、オイル１０に含
まれる比較的大きな磨耗粉やごみを取り除くフィルタ８
１が取りつけられている。また、オイルフィルタ６はオ
イル１０に含まれる微細な磨耗粉やカーボン粉末などを
濾過して取り除く濾過材である。蓄圧器としての蓄圧容
器２には、逆止弁３に接続されるオイル通路１４と、電
磁弁５を経由して潤滑部位に接続されている第２の通路
としてのオイル通路１５が設けられている。

【００１２】図３に示すように蓄圧容器２は、オイル通
路１４に接続されており、オイルが流通する流通孔が設
けられたオイル流通路２２を有する円筒状の容器本体２
１、容器本体２１内部を軸方向に摺動可能な円板状の仕
切り板２３、仕切り板２３をオイル流通路２２方向に付
勢する付勢手段としてのスプリング２４から構成されて
いる。蓄圧容器２の内部は、仕切り板２３によってオイ
ル流通路２２側に形成されオイルを蓄える空間となる蓄
圧室２６と、仕切り板２３によってオイル流通路２２と
反対側に形成され空気で満たされている空間である空気
室２７とに分割されている。空気室２７には仕切り板２
３を蓄圧室２６方向へ付勢する付勢手段としてのスプリ
ング２４が設けられており、蓄圧室２６に蓄えられたオ
イルにより圧縮された空気室２７の空気とともに仕切り
板２３を蓄圧室２６方向に付勢している。仕切り板２３
の径方向の外周部にはシールリング２５が設けられてお
り、仕切り板２３の外周部と蓄圧容器２の内壁面との間
をシールし、蓄圧室２６から空気室２７へのオイルの流
入を防止している。

【００１３】また、図１に示すように蓄圧容器２をオイ
ルパン９内部に設けることにより、蓄圧室２６に蓄えら
れたオイルによって空気室２７の空気が圧縮され、発生
した熱でエンジン始動後はオイルパン９内部のオイル１
０の温度上昇を促進し、またエンジン停止後はオイルパ
ン９内部のオイル１０および蓄圧室２６のオイルの温度
低下を抑制する。オイルポンプ７は、エンジンの図示し
ないクランクシャフトによって駆動され、オイルパン９
からオイル１０を吸入し潤滑部位および蓄圧容器２へと
圧送する。

【００１４】逆止弁３は、オイルフィルタ６に接続され
るオイル通路１１から２つに分岐した一方のオイル通路
１２に接続されており、オイル通路１２から蓄圧容器２
へのオイルの流通を許容し、蓄圧容器２からオイル通路
１２へのオイルの流通を遮断する逆止弁である。図２に
示すように逆止弁３は、弁室３１の内部に弁体３２が設
けられ、弁体３２はスプリング３３によりオイル通路１
２側へ弁を閉じる方向に付勢されている。スプリング３
３の付勢力は、オイルポンプ７が圧送するオイルの圧力
から弁体３２が受ける力よりも小さくなるように設定さ
れている。圧送されるオイルの圧力から弁体３２が受け
る力が、蓄圧容器２内部の圧力から弁体３２が受ける力
とスプリング３３の付勢力との和より大きいとき、図２
に示すように弁体３２は開弁し、圧送されるオイルの一
部は蓄圧容器２に供給される。蓄圧容器２にオイルが供
給され蓄圧容器２内部の圧力が増し、蓄圧容器２内部の
圧力による力とスプリング３３の付勢力との和が、オイ
ル通路１２を圧送されるオイルの圧力による力と等しく
なると図１に示すように弁体３２は閉弁する。

【００１５】電磁弁５は、蓄圧容器２から潤滑部位へ向
かうオイル通路１５の途中に設けられている。エンジン
が始動する直前に電磁弁５が開き、蓄圧容器２内部に蓄
えられたオイルを潤滑部位へと供給する。エンジン始動
後は電磁弁５が閉じ蓄圧容器２から潤滑部位へのオイル
の供給を停止する。

【００１６】次に、潤滑油供給装置１の作動について説
明する。 図示しないエンジンのイグニッションキーをエンジ
ン始動位置の手前のアクセサリー位置まで回転させる
と、電磁弁５が開弁し、蓄圧容器２内部に蓄圧した状態
で蓄えられたオイルがオイル通路１５を通って潤滑部位
へと供給される。オイルは、空気室２７に設けられたス
プリング２４による付勢力と空気室２７内部で圧縮され
た空気の圧力による力との和により潤滑部位へ供給さ
れ、潤滑部位に油膜を形成する。

【００１７】 イグニッションキーを回転させエンジ
ン始動位置にするとエンジンが始動し、同時にオイルポ
ンプ７が始動する。オイルポンプ７が始動すると、潤滑
部位へのオイルの供給はオイルポンプ７で行う。 オイルポンプ７が始動し、潤滑部位へのオイルの供
給が行われるようになると、電磁弁５が閉弁し、蓄圧容
器２からのオイルの供給を停止する。

【００１８】 オイルポンプ７による潤滑部位へのオ
イルの供給が開始されると、オイル通路１２内部のオイ
ルの圧力が上昇する。オイル通路１２内部のオイルの圧
力により弁体３２が受ける力が、逆止弁３の下流、つま
り蓄圧容器２内部の圧力から弁体３２が受ける力とスプ
リング３３の付勢力の和よりも大きくなると、図２に示
すように逆止弁３の弁体３２が開弁し、図２の矢印方向
で示すようにオイルは、一部はオイル通路１２からオイ
ル通路１４を経由して蓄圧容器２へ供給され、残りはオ
イル通路１３を通って潤滑部位へ供給される。

【００１９】 オイルが蓄圧容器２へ供給されること
により、蓄圧容器２内部のオイルの圧力が上昇する。蓄
圧室２６にオイルが供給されると、空気室２７に設けら
れたスプリング２４および空気室２７の空気が圧縮され
る。また、空気室２７内部の空気が断熱圧縮されること
により空気室２７の温度が上昇し、オイルパン９に蓄え
られているオイル１０および蓄圧室２６のオイルの温度
を上昇させる。蓄圧容器２のオイルの圧力がオイルポン
プ７により圧送されるオイルの圧力と等しくなると、図
１に示すように逆止弁３の弁体３２が閉弁し、蓄圧容器
２へのオイルの供給を停止する。 その後のエンジン運転中は、電磁弁５および逆止弁
３ともに閉弁しており、オイルはオイルポンプ７により
オイル通路１１、１３を通って潤滑部位に供給される。

【００２０】以上、説明した第１実施例によると、蓄圧
容器２にオイルが蓄圧された状態で蓄えられているの
で、エンジンが停止しオイルポンプ７が作動していない
ときでも、潤滑部位にへオイルを供給することができ
る。したがって、エンジン始動時のエンジンの潤滑部位
における焼き付き、異常磨耗などを防止することができ
る。

【００２１】（第２実施例）本発明を自動車エンジンの
潤滑油供給装置に適用した第２実施例を図４、図５に示
す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を
付す。第２実施例において、図５に示すように弁手段と
しての潤滑油供給弁４は２つの弁室４１、４２を有して
いる。オイルフィルタ６に接続されているオイル通路１
６は、潤滑油供給弁４の上流側で弁室４１を経由して潤
滑部位に接続されるオイル通路１７と、弁室４２を経由
して蓄圧容器２に接続されるオイル通路１８に分岐す
る。

【００２２】弁室４１には、弁体４３と弁体４３を潤滑
油供給弁４の上流側へ付勢するスプリング４５が設けら
れている。スプリング４５の付勢力はオイルポンプ７に
より圧送されるオイルの圧力から弁体４３が受ける力よ
りも小さくなるように設定されている。オイルポンプ７
によりオイルが圧送されている間は、図５に示すように
弁体４３が開弁し、オイルを潤滑部位へ供給する。弁室
４２には、弁体４４と弁体４４を潤滑油供給弁４の上流
側、つまりオイル通路１８側に付勢するスプリング４６
が設けられている。スプリング４６の付勢力はオイルポ
ンプ７により圧送されるオイルの圧力から弁体４４が受
ける力よりも小さくなるように設定されている。圧送さ
れるオイルの圧力から弁体４４が受ける力が、弁室４２
の下流、つまり蓄圧容器２内部の圧力から弁体４４が受
ける力とスプリング４６の付勢力との和よりも大きいと
き、図５に示すように弁体４４が開弁しオイルを蓄圧容
器２へ供給する。蓄圧容器２にオイルが蓄えられ、圧送
されるオイルの圧力から弁体４４が受ける力が、蓄圧容
器２内部のオイルの圧力から弁体４４が受ける力とスプ
リング４２の付勢力との和とほぼ等しくなると、弁体４
４が閉弁し蓄圧容器２へのオイルの供給を停止する。

【００２３】弁室４１と弁室４２とを隔離する壁４７に
は弁手段としての電磁弁５１が設けられている。電磁弁
５１は、エンジン始動の直前、蓄圧容器２から潤滑部位
にオイルが供給される際に弁室４１と弁室４２をオイル
が流通するように開弁する。エンジン始動後、オイルポ
ンプ７が始動すると、電磁弁５１は閉弁する。

【００２４】次に、潤滑油供給装置１の作動について説
明する。 図示しないエンジンのイグニッションキーを始動位
置の手前のアクセサリー位置にまで回転させると、図６
に示すように電磁弁５１が開弁する。このとき、オイル
ポンプ７は作動しておらず、弁体４３、４４は圧送され
るオイルによる圧力を受けないのでともに閉弁してい
る。蓄圧容器２に蓄圧した状態で蓄えられたオイルは、
図６の矢印で示すようにオイル通路１８、１７を通って
潤滑部位へと供給される。オイルは、空気室２７に設け
られたスプリング２４による付勢力と圧縮された空気室
２７内部の空気の圧力による力との和により潤滑部位へ
供給され、潤滑部位に油膜を形成する。

【００２５】 イグニッションキーを回転させ始動位
置にするとエンジンが始動し、同時にオイルポンプ７が
始動する。オイルポンプ７が始動すると、潤滑部位への
オイルの供給はオイルポンプ７で行う。 オイルポンプ７が始動し、潤滑部位へのオイルの供
給が行われるようになると、電磁弁５１が閉弁し、蓄圧
容器２からのオイルの供給を停止する。

【００２６】 オイルポンプ７による潤滑部位へのオ
イルの供給が開始されると、オイル通路１６、１８のオ
イルの圧力が上昇する。オイル通路１６のオイルの圧力
から弁体４３が受ける力がスプリング４５の付勢力より
大きくなると弁体４３は開弁し、オイルを潤滑部位へ供
給する。オイル通路１８のオイルの圧力から弁体４４が
受ける力が潤滑油供給弁４の下流、つまり蓄圧容器２内
部の圧力により弁体４４が受ける力とスプリング４６の
付勢力の和よりも大きくなると、弁体４４は開弁し、オ
イルを蓄圧容器２へ供給する。潤滑油供給弁４の弁室４
１および弁室４２の弁体４３、４４が開弁すると、図５
の矢印に示すように、一部はオイル通路１８から蓄圧容
器２へ供給され、残りはオイル通路１７を経由して潤滑
部位へ供給される。

【００２７】 オイルが蓄圧容器２へ供給されること
により、蓄圧容器２のオイルの圧力が上昇する。蓄圧室
２６にオイルが供給されると、空気室２７に設けられた
スプリング２４および空気室２７の空気が圧縮される。
また、空気室２７で空気が断熱圧縮されることにより蓄
圧容器２の温度が上昇し、オイルパン９に蓄えられてい
るオイル１０および蓄圧室２６のオイルの温度を上昇さ
せる。蓄圧容器２のオイルの圧力がオイルポンプ７によ
り圧送されるオイルの圧力と等しくなると、弁室４２の
弁体４４が閉弁し、蓄圧容器２へのオイルの供給を停止
する。

【００２８】 その後のエンジン運転中は、弁室４１
の弁体４３は開弁し、電磁弁５１および弁室４２の弁体
４４はともに閉弁している。オイルはオイルポンプ７に
より圧送され、オイル通路１６、１７を通って潤滑部位
に供給される。また、エンジン停止中は、オイルポンプ
７が作動しておらず、弁体４３、４４は圧送されるオイ
ルによる圧力を受けないので、図４に示すように弁室４
１および弁室４２ともに閉弁している。第２実施例にお
いては、潤滑油供給弁４に２つの弁室４１、４２を設け
ることにより、潤滑部位へのオイル通路１７を１本にす
ることができ、より簡単な構造の潤滑油供給装置とする
ことができる。

【００２９】以上、複数の実施例においては、蓄圧容器
２をエンジン下部のオイルパン９内部に設けることによ
り、蓄圧容器２の空気室２７で断熱圧縮される空気の温
度上昇をオイルパン９内部のオイル１０の温度を上昇さ
せることに利用する構成としたが、蓄圧容器２をエンジ
ン上部の例えばシリンダー上方に配置することにより、
オイル通路の経路長を短縮することができ、より速やか
なオイルの供給を行うことができる。

【００３０】また、上記の複数の実施例においては、イ
グニッションキーを一気にエンジン始動位置まで回転さ
せても、蓄圧容器２から潤滑部位までの間にオイルフィ
ルターのような抵抗物がなくオイル通路も短いため、オ
イルポンプにより供給したオイルによって潤滑部位を潤
滑する場合と比較して極めて短時間で潤滑部位にオイル
を供給し、油膜を形成することができる。また、例えば
イグニッションキーを一旦アクセサリー位置で停止する
とエンジンの操作パネルにランプが点灯し、所定の時間
が経過した後ランプが消灯し、イグニッションキーをエ
ンジン始動位置に回転させることにより、潤滑部位へオ
イルが供給され潤滑部位に十分な油膜を形成するための
時間をエンジン始動前に確保することができるような構
成とすることも可能である。したがって、始動時のエン
ジンの潤滑部位における焼き付き、異常磨耗を防止する
ことができる。

【００３１】また、蓄圧容器２に空気室２７を設けるこ
とで、スプリング２４による付勢力、および圧縮された
空気の付勢力をオイルの蓄圧に利用したが、密閉した空
気室を設けるのではなく、空気室の一部を開放し、オイ
ルの蓄圧にスプリングによる付勢力のみを利用する構成
とすることもできる。さらに、蓄圧容器２をオイルパン
９の内部以外に設置する場合、蓄圧時に断熱圧縮され蓄
えられた空気室の空気の熱を蓄圧室２６内部のオイルへ
伝え、オイルの温度低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による潤滑油供給装置を示
す概略構成図である。

【図２】本発明の第１実施例による潤滑油供給装置の逆
止弁を示す断面図である。

【図３】本発明の第１実施例による潤滑油供給装置の蓄
圧容器を示す概略図である。

【図４】本発明の第２実施例による潤滑油供給装置を示
す概略構成図である。

【図５】本発明の第２実施例による潤滑油供給装置の潤
滑油供給弁を示す断面図である。

【図６】本発明の第２実施例による潤滑油供給装置の潤
滑油供給弁を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 潤滑油供給装置 ２ 蓄圧容器（蓄圧器） ３ 逆止弁 ４ 潤滑油供給弁（弁手段） ５ 電磁弁 ７ オイルポンプ（潤滑油圧送手段、潤滑油供給系） １０ オイル（潤滑油） １１、１３、１６、１７ オイル通路（潤滑油供給
系） １４ オイル通路（第１の通路） １５ オイル通路（第２の通路） １８ オイル通路 ２１ 容器本体 ２２ オイル流通路 ２３ 仕切り板 ２４ スプリング（付勢手段） ５１ 電磁弁（弁手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の潤滑部位へ潤滑油を供給する
   潤滑油供給系と、 前記内燃機関の作動中に前記潤滑油供給系を介し前記潤
   滑部位に潤滑油を圧送する潤滑油圧送手段と、 蓄圧されている潤滑油を前記潤滑油供給系を介し前記潤
   滑部位に供給可能な蓄圧器と、 を備えることを特徴とする蓄圧式潤滑油供給装置。
2. 【請求項２】 前記潤滑油供給系と前記蓄圧器とを接続
   する第１の通路を開閉する電磁弁と、前記潤滑油供給系
   と前記蓄圧器とを接続する第２の通路に設けられ前記蓄
   圧器から前記潤滑油供給系への潤滑油の流れを規制する
   逆止弁とを備えることを特徴とする請求項１記載の蓄圧
   式潤滑油供給装置。
3. 【請求項３】 前記潤滑油供給系と前記蓄圧器とを接続
   する通路に設けられ、前記内燃機関の作動中に前記潤滑
   油供給系から前記蓄圧器へ潤滑油を供給可能にし、前記
   内燃機関の停止中に前記蓄圧器から前記潤滑油供給系へ
   潤滑油を供給可能にする弁手段を備えることを特徴とす
   る請求項１記載の蓄圧式潤滑油供給装置。
4. 【請求項４】 前記蓄圧器は、潤滑油が流通する流通路
   が設けられた容器本体と、前記容器本体内部を摺動可能
   な仕切り板と、前記仕切り板を前記流通路方向に付勢す
   る付勢手段とを備えることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか一項記載の蓄圧式潤滑油供給装置。