JP2004204732A

JP2004204732A - 内燃機関のオイル回収構造

Info

Publication number: JP2004204732A
Application number: JP2002372529A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sakuragi; 茂桜木; Takashi Kunugi; 隆功刀; Toru Sasaki; 亨佐々木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】シリンダヘッドの動弁室内のオイルを、効率良くオイルパンに回収する。
【解決手段】排気カムシャフトスプロケット４からクランクシャフトスプロケット１に向かうタイミングチェーン２のテンション側に、断面コ字状でタイミングチェーン２を覆うチェーンガイド５を設け、かつ、該チェーンガイド５で囲まれるチェーン通路２０内に、シリンダヘッドの動弁室内のオイルを落すオイル落とし穴１３を設ける。前記チェーン通路２０内に導入されたオイルは、自由落下によってオイルパンに導かれると共に、タイミングチェーン２のリンク間に入り込んだオイルが、タイミングチェーン２の走行に伴って搬送されるため、オイルを効率良く回収することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のオイル回収構造に関し、詳しくは、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構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関のシリンダヘッドの動弁室内に供給されたオイルを、オイルパン内のオイル溜り部に導く構造として、クランクシャフトスプロケットに向かって進行する側に設けられるチェーンガイドに対して、オイル落とし通路を一体的に形成したものがあった（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０９−１４４５１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特許文献１に開示される構造は、前記オイル落とし通路内のオイルが、タイミングチェーンと接触することなく、重力による落下のみによってオイルパンに導かれる構成である。
【０００５】
このため、オイル回収の効率が悪く、特に、機関の高回転時にオイル回収性が低下して、油圧低下を招く可能性があった。
更に、高回転高負荷時にはブローバイガスも増大するため、よりオイル回収性が低下して、油圧低下が大きくなり、機関に損傷を与える惧れがあった。
【０００６】
また、シリンダヘッドの動弁室内からオイルパンへのオイル回収性が悪化すると、シリンダヘッドの動弁室とシリンダブロックとを結ぶオイル落とし穴への油量が相対的に増大し、クランク室内の油量が多くなり、クランクシャフトのカウンタウエイトとオイルとの衝突によるフリクションが増加し、燃費及び出力を悪化させるという問題があった。
【０００７】
また、前記特許文献１に開示されるように、チェーンガイドに対して一体的にオイル落とし通路を設ける構成では、複雑な形状・加工が必要になってコスト増加に繋がる。
【０００８】
これに対して、例えばフロントカバーで油路を構成すれば、構造を簡略化できるものの、オイルシールの信頼性が低下するという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、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回収構造において、簡便な構造でかつ高いオイル回収効率を実現できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明に係る内燃機関のオイル回収構造では、クランクシャフトスプロケットに向かって進行する側のタイミングチェーンを囲むチェーン通路を形成し、シリンダヘッドに供給されたオイルを、前記チェーン通路内を介してオイルパンに導く構成とした。
【００１０】
【発明の効果】
上記構成によると、チェーン通路内壁とタイミングチェーンとの間のオイル、及び、タイミングチェーンのリンク間に入りこんだオイルが、タイミングチェーンの走行によって効率的にオイルパンに向けて搬送されるため、シリンダヘッドに供給されたオイルのオイルパンへの回収性が向上し、高回転高負荷時であっても油圧の低下を回避できる。
【００１１】
また、シリンダヘッドに供給されたオイルのオイルパンへの回収性が向上することで、シリンダヘッドの動弁室とシリンダブロックとを結ぶオイル落とし穴への油量が相対的に減少し、クランク室内の油量を少なくでき、以って、クランクシャフトのカウンタウエイトとオイルとの衝突によるフリクションを減少させて、燃費及び出力を向上させることができる。
【００１２】
更に、チェーン通路は、タイミングチェーンのガイド機能を実現するものとして構成できるから、簡便な構造で形成することが可能で、コスト増加及び機能信頼性の低下を回避できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１の実施形態における機関フロントの動弁構造を示す図である。
【００１４】
この図１において、クランクシャフトスプロケット１は、機関運転によって図で時計回りに回転し、該回転がタイミングチェーン２を介して吸気カムシャフトスプロケット３及び排気カムシャフトスプロケット４に伝達される。
【００１５】
これにより、吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが、クランクシャフトの回転に同期して回転する。
前記排気カムシャフトスプロケット４からクランクシャフトスプロケット１に向かうタイミングチェーン２のテンション（張り）側には、チェーンガイド５がボルト６によってシリンダブロック７側に固定される。
【００１６】
一方、前記クランクシャフトスプロケット１から吸気カムシャフトスプロケット３に向かうタイミングチェーン２のスラック（緩み）側には、スラックガイド８がスラックガイドボルト９を中心に揺動可能に取り付けられており、前記タイミングチェーン２の緩みは、チェーンテンショナ１０によって調整される。
【００１７】
前記チェーンガイド５は、横断面がコ字状に形成され、テンション側のタイミングチェーン２を覆うように、コ字状断面の開放端縁をシリンダヘッド１１及びシリンダブロック７に密着させて取り付けることで、上下端が開放されるチェーン通路２０を構成する。
【００１８】
前記チェーンガイド５の幅は、タイミングチェーン２の厚さよりも大きく設定され、前記チェーン通路２０内では、前記タイミングチェーン２が外側に偏って配設されるようにしてある。
【００１９】
一方、前記シリンダヘッド１１のチェーンガイド５で囲まれる部分には、前記シリンダヘッド１１の動弁室内に溜まったオイルを前記チェーンガイド５で囲まれるチェーン通路２０内に導くためのオイル落とし穴１３が形成され、かつ、該オイル落とし穴１３は、タイミングチェーン２の中心Ｃよりも内側にずらして開口されている。
【００２０】
また、クランクシャフトスプロケット１上方のシリンダブロック７には、チェーンオイルジェット１４が設けられている。
図２，３は、本実施形態における潤滑系統図であり、オイルパン３１内のオイル溜り３２内のオイルは、オイルストレーナ３３を介してオイルポンプ３４に吸い込まれ、オイルポンプ３４から吐き出されたオイルは、オイルフィルター３５を介してメインギャラリー３６に供給される。
【００２１】
前記メインギャラリー３６に供給されたオイルは、メインベアリング３７，ヘッドオイルギャラリー３８，チェーンテンショナ１０，タイミングチェーン２に分配供給される。
【００２２】
前記メインベアリング３７に供給されたオイルは、コンロッドベアリング４０，コンロッド４１に供給され、コンロッド４１からはピストン４２に向けたオイル噴射が行われ、メインベアリング３７，コンロッドベアリング４０，ピストン４２からオイルパン３１にオイルが回収される。
【００２３】
また、前記ヘッドオイルギャラリー３８に供給されたオイルは、カムジャーナル４３，カム４４の順に供給されて、オイルパン３１に回収される一方、ハイドロリックラッシュアジャスター４５に供給された後、オイルパン３１に回収される。
【００２４】
前記チェーンテンショナ１０，タイミングチェーン２に供給されたオイルも、オイルパン３１に回収され、再度、メインギャラリー３６に供給される。
尚、オイルポンプ３４下流の油圧を調整するレギュレータ４６が設けられており、油圧が高いときにオイルをオイルポンプ３４の上流側に戻す。
【００２５】
また、オイルフィルター３５の上流圧が高くなると、オイルフィルター３５をバイパスする通路に介装されるリリーフバルブ４７が開くようになっている。
図４は、シリンダヘッド１１を示す図である。
【００２６】
シリンダヘッド１１の動弁室１１ａ内には、軸受５０によって吸気カムシャフト５１及び排気カムシャフト５２が回転可能に支持される。
そして、前記軸受５０によって支持されるカムジャーナル４３及び吸気カムシャフト５１及び排気カムシャフト５２に形成されるカム５３が、前記ヘッドオイルギャラリー３８を介して供給されたオイルによって潤滑される。
【００２７】
また、前記シリンダヘッド１１の機関フロント側と動弁室１１ａ内とを連通する前記オイル落とし穴１３が形成され、前記ヘッドオイルギャラリー３８を介してシリンダヘッド１１の各部を潤滑したオイルは、前記オイル落とし穴１３を介して動弁室１１ａ内から排出される。
【００２８】
尚、動弁室１１ａからシリンダブロック７にオイルを落すオイル落とし穴（図示省略）も設けられる。
図５は、機関フロントにおけるオイル落とし穴１３及びチェーンガイド５の配置を示す。
【００２９】
尚、図５は、吸気カムシャフト及び排気カムシャフトを各バンクに備えるＶ型機関で、かつ、チェーンケースがフロントタイミングチェーンケースとリヤタイミングチェーンケースとの２枚合わせで構成される例を示す。
【００３０】
図５において、各バンク毎に、タイミングチェーン２のテンション（張り）側にチェーンガイド５がリヤタイミングチェーンケース７１に固定され、上下端が開放されるチェーン通路２０を形成する。
【００３１】
そして、前記チェーン通路２０内にシリンダヘッド１１の動弁室１１ａ内のオイルを落すオイル落とし穴１３が、前記リヤタイミングチェーンケース７１を貫通して設けられる。
【００３２】
上記構成によると、チェーン通路２０内をオイルが自由落下してオイルパン３１へのオイル回収が行われると共に、タイミングチェーン２のリンク間の隙間に入り込んだオイルが、タイミングチェーン２の走行に伴ってオイルパン３１に向けて搬送されるから、オイルパン３１へのオイルの回収を効率良く行わせることができ、油圧の低下を回避できる。
【００３３】
また、シリンダヘッド１１からオイルパン３１へのオイル回収性が向上することで、シリンダヘッド１１からシリンダブロック７に落とされる油量が減少するので、クランクシャフトのカウンタウエイトとオイルとの衝突によるフリクションを減少させて、燃費及び出力を向上させることができる。
【００３４】
更に、チェーン通路２０は、断面コ字状のチェーンガイド５とシロンダブロック７（又はリヤタイミングチェーンケース７１）とで形成されるから、簡便な構造で形成することが可能で、コスト増加及び機能信頼性の低下を回避できる。
【００３５】
また、前記チェーン通路２０内でタイミングチェーン２が外側に偏って配設され、かつ、オイル落とし穴１３がタイミングチェーン２の中心Ｃよりも内側にずらして開口されるから、オイルがタイミングチェーン２で阻害されることなく動弁室１１ａ内からチェーン通路２０内に容易に排出され、チェーン通路２０内でタイミングチェーン２のリンク間へ充填され、タイミングチェーン２の走行により効率良くオイルパン３１に搬送させることができる。
【００３６】
図６は、図１に示した第１の実施形態に対して、チェーンガイド５の形状を異ならせた第２の実施形態を示す。
即ち、第２の実施形態では、排気カムシャフトスプロケット４からクランクシャフトスプロケット１に向かうタイミングチェーン２の直線部分の全域を覆うように、前記チェーンガイド５を設けてある。
【００３７】
具体的には、排気カムシャフトスプロケット４側においては、排気カムシャフトスプロケット４を避けてタイミングチェーン２の外側ほど上方に向けてチェーンガイド５を延設し、また、クランクシャフトスプロケット１側においては、クランクシャフトスプロケット１を避けてタイミングチェーン２の外側ほど下方に向けてチェーンガイド５を延設してある。
【００３８】
係る構成によると、第１の実施形態の作用・効果に加えて、排気カムシャフトスプロケット４側からチェーン通路２０内にオイルが流入しやすくなり、また、クランクシャフトスプロケット１側では、タイミングチェーン２及びクランクシャフトスプロケット１に付着したオイルが遠心力によって分離して、前記チェーン通路２０によってオイルパンに向けて導かれるから、オイルパン３１へのオイル回収性をより高めることができる。
【００３９】
また、上記第２の実施形態では、タイミングチェーン２のクランクシャフトスプロケット１に対する噛み込み開始点まで、チェーンガイド５内にオイルが保持されているため、第１の実施形態に備えられたチェーンオイルジェット１４が不要となり、コスト低減，燃費・出力向上を図ることができる。
【００４０】
図７は、前記クランクシャフトスプロケット１から吸気カムシャフトスプロケット３に向かうタイミングチェーン２のスラック（緩み）側におけるオイル回収性を高めた第３実施形態を示す。
【００４１】
第３の実施形態は、第２の実施形態に対し、スラックガイド８の形状が異なり、更に、スラックガイド８によってタイミングチェーン２から掻き落とされたオイルを、オイルパンに導くオイル通路を設けた点が異なる。
【００４２】
即ち、図７に示す第３の実施形態では、前記スラックガイド８のタイミングチェーン２導入部を鋭角に形成し、該鋭角部８ａでタイミングチェーン２に付着しているオイルを掻き落とすよう構成される。
【００４３】
更に、クランクシャフトスプロケット１，タイミングチェーン２，吸気カムシャフトスプロケット３及び排気カムシャフトスプロケット４を覆うフロントカバー６１の内側に、タイミングチェーン２の落下防止を兼ねた円弧状の壁部６２を、クランクシャフトスプロケット１を囲むように突出形成し、該壁部６２とフロントカバー６１の外壁との間に、オイルパン３１にオイルを導くオイル通路６３を形成する。
【００４４】
前記円弧状の壁部６２は、鋭角部８ａに対してクランクシャフトスプロケット１の周方向に所定の隙間を有するように形成され、前記鋭角部８ａによりタイミングチェーン２から掻き落とされたオイルが、オイル通路６３によってオイルパンに導かれるようにしてある。
【００４５】
上記第３の実施形態によると、第３実施形態の作用・効果に加え、タイミングチェーン２に付着したオイルが、そのまま吸気カムシャフトスプロケット３側に搬送されてしまうことを回避でき、オイルパン３１へのオイル回収性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるオイル回収構造を示す図。
【図２】第１の実施形態における潤滑系統を示す機関の模式図。
【図３】第１の実施形態における潤滑系統を示すブロック図。
【図４】第１の実施形態におけるシリンダヘッドの上面図。
【図５】第１の実施形態における機関フロントに対するチェーンガイド及びオイル落とし穴の配置を示す正面図。
【図６】チェーンガイドの形状を変えた第２の実施形態を示す図。
【図７】スラック側でのオイル回収構造を付加した第３の実施形態を示す図。
【符号の説明】
１…クランクシャフトスプロケット
２…タイミングチェーン
３…吸気カムシャフトスプロケット
４…排気カムシャフトスプロケット
５…チェーンガイド
７…シリンダブロック
８…スラックガイド
８ａ…鋭角部
１０…チェーンテンショナ
１１…シリンダヘッド
１１ａ…動弁室
１３…オイル落とし穴
２０…チェーン通路
３１…オイルパン
６１…フロントカバー
６２…壁部
６３…オイル通路

Claims

クランクシャフトスプロケットに向かって進行する側のタイミングチェーンを囲むチェーン通路を形成し、シリンダヘッドに供給されたオイルを、前記チェーン通路内を介してオイルパンに導くことを特徴とする内燃機関のオイル回収構造。
前記チェーン通路が、クランクシャフトスプロケットに向かって進行する側のタイミングチェーンの直線部全域に渡って形成されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のオイル回収構造。
前記チェーン通路内において前記タイミングチェーンの位置を外側に偏らせ、かつ、前記シリンダヘッドから前記チェーン通路内へのオイル落とし穴を、前記タイミングチェーンの中心よりも内側に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関のオイル回収構造。
前記チェーン通路が、断面コ字状のチェーンガイドを、クランクシャフトスプロケットに向かって進行する側のタイミングチェーンを覆うようにシリンダブロック側に取り付けて形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル回収構造。
前記タイミングチェーンのクランクシャフトスプロケットからカムシャフトスプロケットへ向かう側に設けられるスラックガイドのタイミングチェーン導入部を鋭角に形成し、該鋭角部によって前記タイミングチェーンに付着したオイルを分離させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル回収構造。
前記スラックガイドの鋭角部によって分離されたオイルを、オイルパンに導くオイル通路を設けたことを特徴とする請求項５記載の内燃機関のオイル回収構造。
フロントカバーの内側に前記タイミングチェーンの落下防止用ストッパを兼ねる壁部を突出形成させ、該壁部と前記フロントカバーの外壁とによって前記オイル通路を形成することを特徴とする請求項６記載の内燃機関のオイル回収構造。