JP2006275142A - トルクコンバータ付き内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクコンバータが機能可能な作動油の油温範囲を、高温側に広げることができるトルクコンバータ付き内燃機関を提供する。
【解決手段】クランクシャフト３０上にトルクコンバータを設け、クランクシャフト３０の軸心に設けた油路を介してトルクコンバータへの作動油の供給と排出とを行う入口孔３５および出口孔３６を備えたトルクコンバータ付き内燃機関において、入口孔３５より出口孔３６の径を小さくする。これにより、出口孔３６の流路抵抗が増して作動油が排出されにくくなり、トルクコンバータ内での作動油の滞留時間が延びるので、油温上昇でその粘度が低下しても必要な油量および油圧を保つことができる。また、トルクコンバータへの作動油供給口４８をトルクコンバータの回転軸の中心近傍に配置し、入口孔３５をオリフィス３７の上流側に配置すると、作動油の供給をさらにスムーズに行うことができる。
【選択図】図４

Description

本発明はトルクコンバータ付き内燃機関に関し、特に、トルクコンバータが機能可能な作動油の温度範囲を高温側に広げることができるトルクコンバータ付き内燃機関に関する。

従来から、４輪バギー車（不整地走行用鞍乗型車両）等に搭載されるトルクコンバータ付きの内燃機関において、トルクコンバータの作動油と内燃機関の潤滑油とを同じオイルで共用する構成が知られている。このような内燃機関において、トルクコンバータからの作動油の戻り油を、オイル溜まりの油中に排出せずにクランクケース内の雰囲気に直接排出する構成とすると、前記戻り油が排出口でミスト状となるためにオイルの循環効率を低下させることがある。しかしながら、前記戻り油をオイル溜まりの油中に排出するために、前記潤滑用の油路とは独立した戻り油用の油路を形成すると、油路の構造が複雑になって生産工程の増加を招くという課題があった。

下記の特許文献１には、トルクコンバータからの戻り油路を、クランクシャフトの軸心に設けられた油路と、クランクシャフトに設けられた軸受け部密閉用オイルシールで形成した部屋と、クランクケース内を経由して終端部にチェックバルブが備えられた油路とに連通させたトルクコンバータ付き内燃機関が開示されている。このような構成によれば、簡易な構造変更でトルクコンバータからの戻り油をオイル溜まりの油中に排出することができるようになる。該従来の構成において、トルクコンバータへの作動油の供給と排出は、図５に示すように、クランクシャフト５０のシャフト部３１に設けられる、同一径（例えば、３ｍｍ）の入口孔３５と出口孔３６ａとによって行われていた。
特開２００３−３２８７１７号公報

しかしながら、上記特許文献１のトルクコンバータ付き内燃機関では、大きな負荷がかかった際等、トルクコンバータの作動油温度が通常よりも高くなり、その粘性が低下した状態となった場合に、トルクコンバータ内部の作動油が十分な油量および油圧に到達せず、ある油温以上になると所望のトルクコンバータ特性が安定しない可能性があった。その原因は、オイルの粘性低下によって、トルクコンバータ内の作動油が前記出口孔３６ａから排出されやすくなることであった。従来技術の構成のままこの課題に対処するには、トルクコンバータへのオイルの供給量を増やすしかなかった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、トルクコンバータが機能可能な作動油の油温範囲を、高温側に広げることができるトルクコンバータ付き内燃機関を提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明は、クランクシャフト上にトルクコンバータを設け、クランクシャフトの軸心に設けた油路を介してトルクコンバータへの作動油の供給と排出とを行う入口孔と出口孔とを備えたトルクコンバータ付き内燃機関において、前記入口孔と出口孔は、異なる径に形成されるようにした点に第１の特徴がある。

また、前記入口孔より前記出口孔を小さくするようにした点に第２の特徴がある。

また、前記入口孔と連結される前記トルクコンバータへの作動油供給口は、トルクコンバータの回転軸の中心近傍に配置されるようにした点に第３の特徴がある。

さらに、前記入口孔は、前記油路の内部に配設されたオリフィスに対して前記油路の上流側に設けられるようにした点に第４の特徴がある。

請求項１および２の発明によれば、入口孔より出口孔を小さく形成するようにしたので、オイルの供給量を増やすことなく、簡易な構造変更によって、トルクコンバータが機能可能な作動油の油温範囲を高温側に広げることができるようになる。

請求項３の発明によれば、入口孔と連結されるトルクコンバータへの作動油供給口を、トルクコンバータの回転軸の中心近傍に配置するようにしたので、よりスムーズにトルクコンバータ内に作動油を導入することができるようになる。

請求項４の発明によれば、入口孔を油路の内部に配設されたオリフィスに対して油路の上流側に設けられるようにしたので、入口孔への作動油の導入量をより増大させることができるようになる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明を適用したトルクコンバータ付き内燃機関における主要箇所の断面図である。該内燃機関１０は、混合気の爆発力がピストンを押し出すことによってクランクシャフトに発生する回転駆動力を、クランクシャフトと同軸上に配設されたトルクコンバータを介して変速機に伝達する４サイクルの単気筒エンジンである。クランクシャフト３０は、軸受２１，２２を介してクランクケース２０に回転可能に軸支されている。前記クランクシャフト３０は、シャフト部３１と略円盤形状のクランクウェブ３２とから構成されており、該クランクウェブ３２には、前記クランクシャフト３０と対になるクランクシャフト７０と結合するためのクランクピン４０が嵌合されている。該クランクピン４０に嵌合されている軸受４１には、コンロッド４２の大端部が回転可能に軸支されている。上記構成によって、前記コンロッド４２の他方の端部に取り付けられたピストン（不図示）の図示上下方向の往復運動が、クランクシャフト３０，７０の回転運動に変換されることになる。

前記クランクシャフト３０に発生した回転駆動力は、周知のトルク変換装置であるトルクコンバータ６０を介して、前記回転駆動力を任意の減速比で取り出すための変速機（不図示）へ伝達される。前記トルクコンバータ６０は、ポンプインペラ４３、タービンライナ４４、ステータ５０とから構成されている。前記ポンプインペラ４３は、クランクシャフト３０とスプライン嵌合される支持部材５２と結合されている。前記内燃機関１０が始動してクランクシャフト３０が回転を開始すると、前記トルクコンバータ６０の内部には不図示のオイルポンプから圧送されるオイル（作動油）が供給され、さらにクランクシャフト３０と一体的に回転する前記ポンプインペラ４３の回転数が高まると、前記作動油の粘性によって従動的に前記タービンライナ４４が回転を開始する。該タービンライナ４４に生じた回転駆動力は、伝達リング４５に結合されている出力ギヤ６１によって前記変速機へと伝達される。

内燃機関１０は、前記トルクコンバータ６０の作動油と各部の潤滑油とに同じオイルを使用する構成とされている。前記オイルポンプから圧送されるオイルは、前記クランクケース２０の一端部にカバー２３で密閉固定された略円筒形状のオイルフィルタ２４を介して、オイル通路２５からクランクシャフト３０の図示左端部に位置する導入口５３へと導かれる。該導入口５３から導入されたオイルは、前記シャフト部３１の軸心部に設けられたオイルギャラリ３３から、前記シャフト部３１の周方向に向けて設けられた入口孔３５を通じて前記トルクコンバータ６０へ導かれる。該トルクコンバータ６０内で作動油として機能したオイルは、前記入口孔３５と同様にシャフト部３１の周方向に向けて設けられた出口孔３６から前記オイルギャラリ３４へ排出される。該オイルギャラリ３４をクランクウェブ３２側へ流れるオイルは、オイルギャラリ３８を経由して前記クランクピン４０の外周部へと導かれて、前記軸受４１の潤滑およびピストンの冷却に使用される。そして、この潤滑および冷却に使用されなかったオイルは、オイルギャラリ３４と連通する戻り用油路（不図示）によって、クランクケース２０のオイル溜まり（不図示）の油中に戻される。なお、前記入口孔３５が設けられたオイルギャラリ３３と、前記出口孔３６が設けられたオイルギャラリ３４との間には、トルクコンバータ６０を経由しないバイパス油路を形成するオリフィス３７が設けられている。該オリフィス３７は、その設置箇所の油路を小径化してオイル流量を調整するためのパイプ状部材である。前記入口孔３５は、シャフト部３１の軸心部に設けられた油路に対して、オリフィス３７の上流側に設けられているため、オイルポンプから圧送されるオイルは、オリフィス３７を通過するオイルより優先的に入口孔３５すなわちトルクコンバータ６０に導かれる。また、前記入口孔３５近傍のシャフト部３１は、シャフト支持部材４６に支持された軸受５５によって軸支されている。

図２は、前記クランクシャフト３０の概要斜視図である。前記したように、シャフト部３１の一端部に設けられるオイル導入口３３ａから導入されたオイルは、前記入口孔３５からトルクコンバータ６０（図１参照）に導かれた後に出口孔３６から排出され、前記軸受４１（図１参照）の潤滑等を行うために、前記クランクピン４０（図１参照）が嵌合するクランクピン孔３９へと導かれる。

図３および図４に、前記クランクシャフト３０の断面図と、その支持部材を含む要部拡大図を示す。前記と同一の符号は、同一または同等部分を示している。前記入口孔３５から導入されたオイルは、軸受５５を潤滑した後、シャフト支持部材４６に設けられた作動油供給口４８を通ってトルクコンバータ６０内へ導かれる。前記作動油供給口４８の配置は、トルクコンバータ６０への作動油の導入がスムーズに行われるように、トルクコンバータ６０の回転軸の中心近傍とされている。前記トルクコンバータ６０から排出されるオイルは、排出通路４７から出口孔３６を通ってオイルギャラリ３４へと導かれる。

そして、本発明の特徴は、前記出口孔３６の直径ｄ２を、前記入口孔３５の直径ｄ１より小さくした（例えば、ｄ１を３ｍｍ、ｄ２を２．３ｍｍとする）ことにある。従来方式では同径であった入口孔と出口孔を、このように異径に構成することで、オイルが高温になってオイルの粘性が低下した際にも、小径化された出口孔３６が発生する流路抵抗によって、トルクコンバータ６０内の作動油が排出されにくくなる。このため、トルクコンバータ６０内にオイルが滞留しやすくなるので、前記トルクコンバータ６０を機能させるのに必要な油量および油圧を保つことができるようになる。

また、前記シャフト部３１とシャフト支持部材４６との間に設けられるオイルプール４９は、トルクコンバータ６０から排出されるオイルを一時滞留させる役割を有するが、その役割は、前記出口孔の小径化によって従来方式より小さくて済むようになった。このため、前記オイルプール４９の幅ｗ１を、従来方式に比して狭める（例えば、従来方式の１０ｍｍに対して、ｗ１を４ｍｍとする）ことが可能となり、不要なオイルの滞留を減少させることができるようになる。

上記したように、本発明によれば、従来方式よりオイルの供給量を増やすことなく、簡易な構造変更によって、トルクコンバータが機能可能な作動油の油温範囲を、高温側に広げることができるようになる。

本発明を適用した内燃機関の一実施形態の断面図である。 本発明を適用したクランクシャフトの概要斜視図である。 本発明を適用したクランクシャフトの断面図である。 図１の要部拡大断面図である。 従来方式のクランクシャフトの断面図である。

符号の説明

１０…内燃機関、２０…クランクケース、３０…クランクシャフト、３１…シャフト部、３２…クランクウェブ、３３，３４…オイルギャラリ、３５…入口孔、３６…出口孔、３７…オリフィス、４３…ポンプインペラ、４４…タービンライナ、４８…作動油供給口、４９…オイルプール、５５…軸受、６０…トルクコンバータ

Claims (4)

1. クランクシャフト上にトルクコンバータを設け、クランクシャフトの軸心に設けた油路を介してトルクコンバータへの作動油の供給と排出とを行う入口孔と出口孔とを備えたトルクコンバータ付き内燃機関において、
   前記入口孔と出口孔は、異なる径に形成されることを特徴とするトルクコンバータ付き内燃機関。
2. 前記入口孔より前記出口孔を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のトルクコンバータ付き内燃機関。
3. 前記入口孔と連結される前記トルクコンバータへの作動油供給口は、トルクコンバータの回転軸の中心近傍に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のトルクコンバータ付き内燃機関。
4. 前記入口孔は、前記油路の内部に配設されたオリフィスに対して前記油路の上流側に設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のトルクコンバータ付き内燃機関。

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