JP2007278165A - オイルの案内構造 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の性能を低下させることがないオイルの案内構造を提供する。
【解決手段】オイルの案内構造は、エンジンブロック３０に設けられてピストン１０にオイルを噴射するオイルジェット１１０と、シリンダヘッド３９からクランクシャフト４０へ向かって流れるオイルが直接クランクシャフト４０に当たることを防止するようにエンジンブロック３０に設けられる整流部材１２０とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、オイルの案内構造に関し、より特定的には、内燃機関を潤滑するオイルの案内構造に関するものである。

従来、オイルの案内構造は、たとえば特開２００３−２６２２５３号公報（特許文献１）および実開平５−２７２１２号公報（特許文献２）に開示されている。
特開２００３−２６２２５３号公報 実開平５−２７２１２号公報

従来の技術ではオイルを用いて内燃機関の性能を向上させることは十分に行なわれていなかった。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、内燃機関の性能を十分に向上させることが可能なオイルの案内構造を提供することを目的とする。

この発明に従ったオイルの案内構造は、エンジンブロックに設けられてピストンにオイルを噴射するオイルジェットと、ピストンとともに運動する回転体へ向かってシリンダヘッドから流れるオイルが直接回転体に当たることを防止するようにエンジンブロックに設けられる整流部材とを備える。

このように構成されたオイルの案内構造ではオイルジェットがピストンにオイルを噴射するため、ピストンを潤滑および冷却することができ、ピストンの運動を妨げることがない。さらに、シリンダヘッドから回転体に向かって流れるオイルは直接回転体に当たることを防止するようにエンジンブロックに設けられる整流部材が設けられるため、ピストンが発生させた運動が回転体に伝えられても、この回転体の運動をオイルが妨げることがない。その結果、性能の向上した内燃機関を提供することができる。

好ましくは、オイルジェットと整流部材とは一体的に設けられる。
好ましくは、複数のピストンに対応する複数のオイルジェットと整流部材とが一体的に配置される。

好ましくは、一体的に設けられたオイルジェットと整流部材とは、複数のピストンが並ぶ方向に沿って配置される。

好ましくは、オイルジェットはピストンに設けられたオイル通路に向かってオイルを噴射する。

好ましくは、ピストンには燃焼室を構成する凹部が設けられ、凹部の周囲にオイル通路が配置される。

この発明に従えば、性能の向上した内燃機関を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態に従ったオイルの案内構造を有する内燃機関の断面図である。図１を参照して、内燃機関としてのエンジンはエンジンブロック３０を有する。エンジンブロック３０内には複数のピストン１０と、ピストン１０の往復運動をクランクシャフト４０に伝えるコネクティングロッド２０とが設けられる。ピストン１０が往復運動すると、この往復運動がコネクティングロッド２０により回転運動に変換されクランクシャフト４０が回転する。

複数のピストン１０は所定の方向に沿って配列されている。エンジンの形状として、直列型、Ｖ型、Ｗ型または水平対向型などの形状を採用することができる。

さらに、冷却方法としては水冷式および空冷式の方法を採用することが可能である。
また、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンに用いてもよく、内燃機関以外の動力源を組合せた、いわゆるハイブリッド自動車に本発明のエンジンを適用してもよい。

シリンダ３３内にピストン１０が嵌め合わされ、ピストン１０は燃焼室を構成する凹部１３が設けられる。この実施の形態では、凹部１３内で燃焼が行なわれる、いわゆるディーゼルエンジンの例を示している。ピストン１０には凹部１３の周囲にオイル通路１１が設けられる。オイル通路１１内にはオイルが噴射され、ピストン１０で発生した熱を除去することが可能である。

シリンダ３３に空気を導入し、かつ燃焼後のガスを排気するためのバルブ４５が設けられる。バルブ４５が開閉することにより、空気の供給または燃焼ガスの排出を行なうことが可能である。

バルブ４５が設けられるシリンダヘッド３９はエンジンブロック３０上に取付けられ、バルブ４５およびカムシャフトなどのさまざまな機器を保持する。シリンダヘッド３９に設けられたバルブおよびカムシャフトなどの駆動部品はオイルにより潤滑される。

シリンダブロックを構成するエンジンブロック３０には、シリンダヘッド３９内のオイルをオイルパン（図示せず）に設けるためのオイル戻し孔３１が設けられる。オイル戻し孔３１は複数本設けられ、それぞれが互いに距離を隔てて、かつ平行に延びるように配置される。

エンジンブロック３０には、ピストン１０の下面１２にオイルを噴射するためのオイルジェット１１０が設けられる。オイルジェット１１０にはオイルポンプから油圧が供給され、これによりピストン１０のオイル通路１１に向かってオイルを噴射する。

エンジンブロック３０には、また整流部材１２０が設けられる。整流部材１２０はオイル戻し孔３１からクランクシャフト４０へ向かって流れるオイルがクランクシャフト４０に直接当たることを防止するためのオイル案内板である。

図２は、オイルジェットおよび整流部材の斜視図である。図２を参照して、オイルジェット１１０および整流部材１２０はベース部材１１３に取付けられる。オイルジェット１１０はオイルジェット本体１１１と、オイルジェット本体１１１に接続されたノズル１１２とを有する。オイルジェット本体１１１にはオイルポンプから油圧が供給され、この油圧を受けてノズル１１２からピストンに対してオイルが噴出される。

ノズル１１２から噴射されるオイルは連続的な噴出であってもよく、断続的（間欠的）な噴出であってもよい。

整流部材１２０は湾曲した平板状であり、オイルジェット１１０から離隔して設けられる。整流部材１２０はベース部材１１３と一体となって設けられており、ベース部材１１３の一部分を折り曲げることにより構成される。ベース部材１１３および整流部材１２０はアルミニウムまたは鉄などの金属で構成することができる。

図３は、ベース部材の平面図である。図３を参照して、板状のベース部材１１３は一方向に延在するように構成され、そのベース部材１１３にオイルジェット１１０と整流部材１２０が設けられている。

図４は、図１中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図４を参照して、オイル戻し孔３１から矢印１０１で示す方向にオイル１００が流れる。このとき、整流部材１２０がオイルを案内するため、矢印Ｒで示す方向に回転する回転体としてのクランクシャフト４０に直接オイル１００が当たることを防止できる。整流部材１２０は円弧状に湾曲しており、この湾曲方向に沿ってオイル１００が流れる。クランクシャフト４０はコネクティングロッド２０に接続される。コネクティングロッド２０は往復運動するピストン１０に接続される。

図５は、図１中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図５を参照して、図４と異なる断面ではオイルジェット１１０が現れる。オイルジェット１１０はオイルジェット本体１１１とノズル１１２とにより構成される。オイルホール１４０にオイルジェット本体１１１が接続され、オイルホール１４０からオイルジェット本体１１１に油圧が供給される。供給されたオイルがノズル１１２からピストン１０へ向かって噴射される。

図６は、別の形態に従ったオイルジェットおよび整流部材の斜視図である。図６を参照して、オイルジェット１１０および整流部材１２０は各気筒毎に別々に設けられていてもよい。この場合、オイルジェット１１０および整流板としての整流部材１２０がベース部材１１３で接続される。複数気筒が設けられるエンジンでは、複数の図６で示すようなオイルジェット１１０と整流部材１２０のセットが設けられる。オイルジェット１１０および整流部材１２０はボルト１１４を用いてエンジンブロックに固定される。

図７は、別の局面に従ったオイル案内路の斜視図である。図７を参照して、オイルジェット１１０と整流部材１２０が別に構成されていてもよい。各々のオイルジェット１１０および整流部材１２０はボルト１１４でエンジンブロックに固定される。

図８は、油圧回路を説明するための図である。図８を参照して、油圧回路では、オイルパン１３０にオイルが溜められる。オイルパン１３０で溜められたオイルは異物を除去するためのオイルストレーナ１３１を経てオイルポンプ１３２へ供給される。オイルポンプ１３２はエンジンの動力により駆動し、オイルを加圧する。加圧されたオイルはオイルクーラ１３３で冷却される。冷却後のオイルがエレメント１３４により濾過される。このとき、オイルの一部分がリリーフバルブ１３８を経由してオイルパン１３０へ戻される。エレメント１３４を通過した油圧が加えられたオイルはオイルホール１４０に供給される。オイルホール１４０はエンジン内のさまざまな部分に延びており、１つはチェックバルブ１４１を経由してオイルジェット１１０へ供給される。オイルジェット１１０に供給されたオイルはピストンに向かって噴射され、ピストンクーリングチャネル（ピストン冷却路としてのオイル通路１１）に流れる。その後ピストンを冷却したオイルはオイルパン１３０に戻される。

また、オイルホール１４０に供給されたオイルはオリフィス１３５を経由してカムシャフト１３６へ供給される。カムシャフト１３６において、カムシャフトおよびバルブを潤滑したオイルはオイル戻し孔３１を経由し、整流部材１２０に案内されてオイルパン１３０へ到達する。

すなわち、本発明に従ったオイルの案内構造は、エンジンブロック３０に設けられてピストン１０にオイルを噴射するオイルジェット１１０と、ピストン１０とともに運動する回転体としてのクランクシャフト４０に向かってシリンダヘッド３９から流れるオイルが直接クランクシャフト４０に当たることを防止するようにエンジンブロック３０に設けられる整流部材１２０とを備える。オイルジェット１１０と整流部材１２０とは一体的に設けられる。複数のピストン１０に対応する複数のオイルジェット１１０と整流部材１２０とが一体的に配置される。

一体的に設けられたオイルジェット１１０と整流部材１２０とは複数のピストン１０が並ぶ方向に沿って配列される。オイルジェット１１０はピストン１０に設けられたオイル通路１１に向かってオイルを噴射する。ピストン１０には燃焼室を構成する凹部１３が設けられ、凹部１３の周囲にオイル通路１１が配置される。本発明では、オイル戻し孔３１とオイルジェット１１０が同じ側にある場合、オイルジェット１１０の一部を延長するなどして、１気筒のクランクケース内上方に開口しているオイル戻し孔３１の開口部へ整流部材１２０を設けている。整流部材１２０とクランクシャフト４０およびコネクティングロッド２０との動的な隙間を確保している。ブロックスカート３５に沿うような形で整流部材１２０を設けている。

これにより、オイルジェット１１０としての機能はそのままにし、オイル戻しと内部気流の干渉を低減できる。これにより、オイルの攪拌抵抗が低減され、フリクションが低減する。

また、オイルジェット１１０を組付ける場合には、通常はエンジンブロック３０を反転させ、ボア下端にオイルジェット１１０を組付ける。この場合、奥まった位置であり、特に小型のエンジンでは組付けるスペースが小さくなり、組付けが困難となる。整流部材１２０を付属することでその部品自体を掴みやすくなり、また整流部材１２０の重みにより重心がブロックスカート３５側になるのでボア方向への部品の落下を防止できる。

さらに、オイルジェット１１０とは別に整流部材１２０を設定する必要がないので、締付けはボルトを含め部品点数および組付け費さらにはねじ加工費の低減が可能である。

さらに、ブロックに対する整流部材１２０の組付け位置精度も、もともとオイルジェット１１０の取付け位置精度が高いのでそれと同等の精度で組付けることが可能である。

さらに、図１から３で示すように一体的に複数気筒のオイルジェット１１０および整流部材１２０を設ければそれぞれの気筒間の連結部分が、必ずジャーナル壁３６に引っ掛る形状であるため、ボアへの部品の落下を完全に解消することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明に従ったエンジンの断面図である。 オイルジェットおよび整流部材の斜視図である。 ベース部材の平面図である。 図１中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図１中のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 別の形態に従ったオイルジェットおよび整流部材の斜視図である。 別の局面に従ったオイル案内路の斜視図である。 油圧回路を説明するための図である。

符号の説明

１０ ピストン、１１ オイル通路、２０ コネクティングロッド、３０ エンジンブロック、３１ オイル戻し孔、４０ クランクシャフト、４５ バルブ、１１０ オイルジェット、１１１ オイルジェット本体、１１２ ノズル、１１３ ベースボディー、１１４ ボルト、１２０ 整流部材、１３１ オイルストレーナ、１３２ オイルポンプ、１３３ オイルクーラ、１３４ オイルエレメント、１３５ オリフィス、１３６ カムシャフト、１３８ リリーフバルブ、１４０ オイルホール、１４１ チェックバルブ。

Claims (6)

1. エンジンブロックに設けられてピストンにオイルを噴射するオイルジェットと、
   前記ピストンとともに運動する回転体へ向かってシリンダヘッドから流れるオイルが直接前記回転体に当たることを防止するように前記エンジンブロックに設けられる整流部材とを備えた、オイルの案内構造。
2. 前記オイルジェットと前記整流部材とは一体的に設けられる、請求項１に記載のオイルの案内構造。
3. 複数の前記ピストンに対応する複数の前記オイルジェットと前記整流板とが一体的に配置される、請求項２に記載のオイルの案内構造。
4. 一体的に設けられた前記オイルジェットと前記整流部材とは、複数の前記ピストンが並ぶ方向に沿って配置される、請求項３に記載のオイルの案内構造。
5. 前記オイルジェットは前記ピストンに設けられたオイル通路に向かってオイルを噴射する、請求項１から４のいずれか１項に記載のオイルの案内構造。
6. 前記ピストンには燃焼室を構成する凹部が設けられ、前記凹部の周囲に前記オイル通路が配置される、請求項１から５のいずれか１項に記載のオイルの案内構造。

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