JP2010255502A - エンジンのオイル供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン負荷が低い時、単に油圧を下げるだけでなく、滑り軸受部（クランクジャーナル）によるオイルの引込み力を有効に活かして、滑り軸受部とメタル軸受の軸受クリアランスのばらつきの影響を抑制して、油量を有効に低減でき、滑り軸受部での油膜温度を高め、オイルの粘性低下により、クランク軸の回転抵抗の軽減を図るエンジンのオイル供給装置を提供する。
【解決手段】クランク軸系油路１１のオイルギャラリ２３の上流側に、エンジン負荷が低い時、エンジン負荷が高い時に比較して油量を減少させる流量制御手段２５を設け、オイルギャラリ２３に対する供給油量が少ない時に、オイルギャラリ２３を油路外に開放し、オイルギャラリ２３内をクランクケース内圧状態にする弁手段４０を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、機械式または電動式のオイルポンプ（油圧ポンプ）により汲上げたオイルを、クランク軸系油路と動弁系油路とに分岐して供給し、クランク軸系油路からのオイルを、オイルギャラリを介してクランク軸の滑り軸受部に給油し、該クランク軸系油路に供給する油量をエンジンの状況により増減制御するようなエンジンのオイル供給装置に関する。

従来、エンジンの回転系、特に、クランク軸においては、そのジャーナル部を軸支する滑り軸受としてのメタル軸受を利用し、該メタル軸受の気筒列方向の比較的幅広い摺動面により、ピストンに作用する爆発荷重を受けながら、クランク軸のジャーナル部とメタル軸受の軸受面との間に強制的にオイルを供給し、このオイルによる油膜を介した支持形態がとられている。
近年、クランク軸の回転抵抗を軽減して、燃費の改善を図る試みが行なわれている。

エンジンのオイル供給装置のオイルの供給形態は、機械式のオイルポンプが一般的であるが、任意にオイル供給量を制御し得る電動式のオイルポンプを用いる場合もある。機械式のオイルポンプの場合には、該オイルポンプで汲上げたオイルを圧力調整手段としてのリリーフ弁により所定圧に調整して供給する。また、電動式のオイルポンプの場合には、該オイルポンプの回転数を調整することにより、所定圧に調整して供給するものである。

エンジンのオイルの給油先としては、シリンダヘッド側の動弁系油路と、シリンダブロック側のクランク軸系油路とに大別され、オイルポンプで汲上げたオイルは、これら動弁系油路とクランク軸系油路とに分配供給されるが、通常は何れかの要求油圧力または要求オイル流量を満たすように設定されている。
上述のクランク軸においては、動弁系油路と分岐したクランク軸系油路に対して、油圧力を伴うオイルが相応の流量で供給されるが、必ずしも適正な量ではなく、むしろ過剰ぎみである。

上述のメタル軸受では、エンジン本体の油路（オイルギャラリ）からのオイルが、クランクジャーナル部との隙間に供給されるが、このオイルは所定圧力を伴っている関係上、メタル軸受とジャーナル部との隙間に長く留まることなく、メタル軸受の両サイドから早く排出して逃げる（サイドフロー）傾向にあり、充分にオイルの温度が高まっていないエンジンの運転状況下においては、クランク軸の回転によるそのジャーナル部の摺動時に、オイルのせん断摩擦による昇温化が図れず、クランク軸のジャーナル部とメタル軸受との間の油膜の温度が高くなりにくい傾向になり、オイルの粘性が低くならないため、クランク軸の回転抵抗の軽減に寄与していない。
クランク軸系油路に供給する油量を減少させると、クランク軸のジャーナル部とメタル軸受との間に供給されたオイルがメタル軸受の側方から逃げるサイドフローの低減を図ることができるが、所定油圧力によるオイルの供給では、その低減は不充分であった。

すなわち、クランク軸系油路は、気筒列方向に延びるオイルギャラリと、該オイルギャラリから各メタル軸受に向けてシリンダブロック内を上下方向に延びる分配油路が閉空間となっており、単にオイルの流量を制限しても、オイルが所定圧力を伴っている状況に変わりはなく、依然としてサイドフローが多く、油膜の温度上昇を充分に行なうことができず、結果的にクランク軸の回転抵抗の軽減を図ることができない問題点があった。

一方、特許文献１には、クランクジャーナル部の温度が焼付きの恐れのない温度の上限値より低く、かつ焼付きの恐れのないエンジン回転数の上限値より低い状況の時に、流量制御弁でクランクジャーナルに供給するオイルの供給油量を減少させるエンジンのオイル供給装置が開示されているが、該オイルは所定油圧力にて供給される関係上、上述同様の問題点がある。

特開２００４−３４００６６号公報

そこで、この発明は、クランク軸系油路のオイルギャラリの上流側に、エンジン負荷が低い時、エンジン負荷が高い時に比較してクランク軸系油路に供給する油量を減少させる流量制御手段を設け、上記オイルギャラリに対する供給油量が少ない時に、該オイルギャラリを油路外に開放し、オイルギャラリ内をクランクケース内圧状態にする弁手段を設けることで、エンジン負荷が低い時、単に油圧を下げるだけでなく、滑り軸受部（クランクジャーナル）によるオイルの引込み力を有効に活かして、滑り軸受部とメタル軸受の軸受クリアランスのばらつきの影響を抑制して、油量を有効に低減でき、滑り軸受部での油膜温度を高め、オイルの粘性低下により、クランク軸の回転抵抗の軽減を図ることができるエンジンのオイル供給装置の提供を目的とする。

この発明によるエンジンのオイル供給装置は、複数気筒を列状に有するエンジンにおいて、ポンプ手段により汲上げたオイルを、クランク軸系油路と動弁系油路とに分岐して供給し、上記クランク軸系油路からのオイルをクランク軸の滑り軸受部に給油し、該クランク軸系油路に供給する油量をエンジンの状況により増減制御するエンジンのオイル供給装置であって、上記クランク軸系油路のオイルギャラリの上流側に、エンジン負荷が低い時、エンジン負荷が高い時に比較して上記油量を減少させる流量制御手段を設け、上記オイルギャラリに対する供給油量が少ない時に、該オイルギャラリを油路外に開放し、オイルギャラリ内をクランクケース内圧状態にする弁手段を設けたものである。
上述の流量制御手段は、可変オリフィス（可変絞り）に設定してもよい。
上記構成によれば、オイルギャラリに対するオイルの供給油量が少ない時（つまり、エンジン負荷が低い時）に、上述の弁手段が該オイルギャラリを油路外に開放し、このオイルギャラリ内を大気圧と略等しいクランクケース内圧状態にする。

このため、クランク軸の滑り軸受部（ジャーナル部）に給油されるオイルに対して所定圧力が付勢されていなくても、該クランク軸の滑り軸受部の回転時の引込み力で、滑り軸受部（ジャーナル部）とメタル軸受との間にオイルを引込むことができ、滑り軸受部とメタル軸受の軸受クリアランスのばらつきの影響を抑制して、油量を有効に低減することができる。
このようにして、クランク軸の滑り軸受部とメタル軸受との間の油量が少量となるうえ、オイルギャラリ内はクランクケース内圧状態となるため、サイドフローを抑制し、滑り軸受部での油膜温度上昇を図ることができる。
上記油膜の温度上昇により、オイルの粘性が低下し、この結果、クランク軸の回転抵抗の軽減を図り、延いては、燃費の改善を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記弁手段は、上記オイルギャラリの上部を油路外に開放するものである。
上記構成によれば、弁手段がオイルギャラリの上部を油路外に開放するので、オイルギャラリ上部のオイルはクランクケース内のオイルパンにドレンするが、オイルギャラリ内の上部以外の他部には充分なオイルを確保することができ、クランク軸の滑り軸受部とメタル軸受との間には必要油量を確保することができる。

この発明の一実施態様においては、上記弁手段は、バックアップスプリングに付勢され上記オイルギャラリ内の油圧減少により該オイルギャラリ内に突入する可動弁体を有し、該可動弁体には、その突入時にオイルギャラリ上部とクランクケース内とを連通する連通孔が設けられたものである。
上記構成によれば、電気信号を受けて作動する高価、かつ複雑な電磁弁などを用いることなく、簡単な構造の弁手段により、オイルギャラリ内の油圧減少時に可動弁体をオイルギャラリ内に突入させて、その連通孔によりオイルギャラリ上部とクランクケース内とを連通させて、該オイルギャラリの上部を油路外に開放することができる。

この発明の一実施態様においては、上記流量制御手段は、油路面積を増減制御する可変オリフィスであることを特徴とする。
上記構成によれば、油路面積を増減制御する可変オリフィス（つまり、可変絞り）により、エンジン負荷が低い時は、エンジン負荷が高い時に比較してオイルギャラリに対するオイルの供給油量を減少させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記オイルギャラリからクランク軸の各滑り軸受部に連通する分岐油路を備え、上記分岐油路の少なくともオイルギャラリ側が油路面積の大きいチャンバに形成されたものである。
上記構成によれば、分岐油路の少なくともオイルギャラリ側に上記チャンバを形成したので、該チャンバが実質的な油溜めとなり、この油溜めによる水頭圧にて、オイルを安定してクランク軸の滑り軸受部とメタル軸受との間に作用させることができる。

この発明によれば、クランク軸系油路のオイルギャラリの上流側に、エンジン負荷が低い時、エンジン負荷が高い時に比較してクランク軸系油路に供給する油量を減少させる流量制御手段を設け、上記オイルギャラリに対する供給油量が少ない時に、該オイルギャラリを油路外に開放し、オイルギャラリ内をクランクケース内圧状態にする弁手段を設けたので、エンジン負荷が低い時、単に油圧を下げるだけでなく、滑り軸受部（クランクジャーナル）によるオイルの引込み力を有効に活かして、滑り軸受部とメタル軸受の軸受クリアランスのばらつきの影響を抑制して、油量を有効に低減でき、滑り軸受部での油膜温度を高め、オイルの粘性低下により、クランク軸の回転抵抗の軽減を図ることができる効果がある。

本発明のエンジンのオイル供給装置を示す系統図 弁手段の一例を示す断面図 可動弁体の突入状態を示す説明図 （ａ）は図２のＡ−Ａ線に沿って可動弁体の断面構造を示す断面図、（ｂ）は可動弁体の他の実施例を示す断面図 クランク軸系油路を模式的に示す斜視図 各チャンバの必要油量の差異を示す説明図 エンジン回転数およびエンジン負荷に対応する可変オリフィスの制御範囲を示す特性図 オイルパン内のオイルの温度とエンジン回転に対する可変オリフィスの絞り率を示す特性図

エンジン負荷が低い時、単に油圧を下げるだけでなく、滑り軸受部（クランクジャーナル）によるオイルの引込み力を有効に活かして、滑り軸受部とメタル軸受の軸受クリアランスのばらつきの影響を抑制し、油量を有効に低減し、滑り軸受部での油膜温度を上昇させて、オイルの粘性低下により、クランク軸の回転抵抗の軽減を図るという目的を、複数気筒を列状に有するエンジンにおいて、ポンプ手段により汲上げたオイルを、クランク軸系油路と動弁系油路とに分岐して供給し、上記クランク軸系油路からのオイルをクランク軸の滑り軸受部に給油し、該クランク軸系油路に供給する油量をエンジンの状況により増減制御するエンジンのオイル供給装置であって、上記クランク軸系油路のオイルギャラリの上流側に、エンジン負荷が低い時、エンジン負荷が高い時に比較して上記油量を減少させる流量制御手段を設け、上記オイルギャラリに対する供給油量が少ない時に、該オイルギャラリを油路外に開放し、オイルギャラリ内をクランクケース内圧状態にする弁手段を設けるという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面はエンジンのオイル供給装置を示し、系統図で示す図１において、複数気筒の一例として４気筒＃１，＃２，＃３，＃４を列状に有するエンジン（直列４気筒エンジン）において、クランク軸１を設けている。

このクランク軸１は、各気筒＃１〜＃４のシリンダボア部に対応する複数のクランクピン２，２…と、クランクピン２の両サイドに設けられたクランクアーム３またはバランスウエイト４と、各気筒＃１，＃２間、＃２，＃３間、＃３，＃４間および気筒＃１，＃４端部に設けられた滑り軸受部としてのジャーナル部５，５…と、を図示のように気筒列方向に一体形成したものである。
上述の各ジャーナル部５，５…は、それぞれ半割り構造の半円弧状の上下２部材から成るメタル軸受６，６を介して、シリンダブロック７（図２参照）の気筒端部および気筒間の下部に、キャップ（図示せず）を用いて軸支されている。

上述のクランクピン２には、図示しないコネクティングロッドを介して各気筒のピストンがそれぞれ連結され、ピストンに作用する爆発荷重を、上述のメタル軸受６の気筒列方向に比較的広い摺動面で受けつつ、クランク軸１のジャーナル部５とメタル軸受６の軸受面との間にオイル８を供給して、これら両者５，６間に油膜を介した支持形態となるように構成している。

なお、図示しないが半割り構造の上側のメタル軸受６には、該軸受６を貫通するオイル供給孔が形成されると共に、上下の各メタル軸受６，６の内周面には、その円弧状に沿った凹溝が形成されている。

ところで、図１に示すように、ポンプ手段としての油圧ポンプ１０により汲上げたオイル８を、クランク軸系油路１１と動弁系油路１２とに分岐して供給し、クランク軸系油路１１からのオイル８をクランク軸１のジャーナル部６に給油し、該クランク軸系油路１１に供給する油量をエンジンの状況により増減制御するエンジンのオイル供給装置１３を備えている。
このエンジンのオイル供給装置１３を構成する油圧回路の構造について説明すると、上述のオイル８を貯溜したオイルパン１４（油圧回路のタンクに相当）を設ける一方、油圧ポンプ１０のサクション側にはオイルストレーナ１５およびサクションライン１６（吸上げ流路）を設けている。

油圧ポンプ１０の吐出側には、主流ラインとしての吐出ライン１７（吐出流路）を設け、この吐出ライン１７にはオイルフィルタ１８を介設すると共に、該オイルフィルタ１８上流の吐出ライン１７と、オイルパン１４との間にはリリーフ弁１９（圧力制御弁）を接続して、油圧回路の圧力（吐出ライン１７の油圧力）が予め設定した圧力以上になるのを防止すべく構成している。
また、上述のオイルフィルタ１８下流の分岐部２０において、油圧回路をクランク軸系油路１１と、動弁系油路１２とに分岐している。

上述の動弁系油路１２は、上記分岐部２０よりも下流の分岐部２１でさらに２つに分岐（１２ａ，１２ｂ参照）され、分岐ライン１２ａ（分岐流路）はカム軸潤滑部へオイル８を供給し、分岐ライン１２ｂ（分岐流路）にはオイルコントロールバルブ２２が介設されて、例えば、油圧式位相可変機構（いわゆるＶＶＴ）にオイル８を供給し、必要に応じて吸排気弁のオーバラップ量を制御する。

さらに、上述のクランク軸系油路１１は、エンジンのシリンダブロック７内に気筒列方向に延びるオイルギャラリ２３を備えている。このオイルギャラリ２３の上流側と上述の分岐部２０との間はインレット流路２４により接続されると共に、このインレット流路２４には、エンジン負荷が低い時、エンジン負荷が高い時に比較して、オイルギャラリ２３に供給する油量を減少させる流量制御手段としての可変オリフィス２５を介設している。
すなわち、上述のクランク軸系油路１１のオイルギャラリ２３の上流側に可変オリフィス２５を設けたものであって、この可変オリフィス２５（可変絞りのこと）は、油路面積を増減制御する絞り手段である。

また、上述のオイルギャラリ２３からクランク軸１の各ジャーナル部５に連通するそれぞれの分岐油路３１，３２，３３，３４，３５を、シリンダブロック７の上下方向に形成している。
ここで、分岐油路３１は第１気筒＃１の端部に対応し、分岐油路３２は第１気筒＃１と第２気筒＃２との気筒間に対応し、分岐油路３３は第２気筒＃２と第３気筒＃３との気筒間に対応し、分岐油路３４は第３気筒＃３と第４気筒＃４との気筒間に対応し、分岐油路３５は第４気筒＃４の端部に対応して、シリンダブロック７に縦方向に形成されたものである。

また、上述の各分岐油路３１，３２，３３，３４，３５の少なくともオイルギャラリ２３側には、その油路面積が大きいチャンバ３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃ，３４Ｃ，３５Ｃがそれぞれ形成されている。
しかも、上述のオイルギャラリ２３の一部と連通するように、この実施例では、オイルギャラリ２３の下流側と連通するように弁手段４０を設け、この弁手段４０で、オイルギャラリ２３に対する供給油量が少ない時に、該オイルギャラリ２３を油路外に開放し、このオイルギャラリ２３内部を大気圧と略等しいクランクケース内圧状態にすべく構成している。

上述の弁手段４０の具体的構造を、図２、図３、図４を参照して詳述する。
上述のオイルギャラリ２３の下流側延長線上に、隔壁７ａを介して、該オイルギャラリ２３と略同一径のスプリング室４１を形成し、上述の隔壁７ａには開口部７ｂを形成している。
そして、該開口部７ｂに可動弁体としてのスプール４２を摺動可能に配設すると共に、このスプール４２にはスプリング室４１に設けたバックアップスプリング４３のバネ力を付勢している。

また、該バックアップスプリング４３の反スプール側は、ドレン孔４４ａをもったスプリングリテーナ４４により保持している。ここで、該スプリングリテーナ４４によりバックアップスプリング４３の付勢力を調整するように構成してもよい。
上述のスプール４２はバックアップスプリング４３で付勢されオイルギャラリ２３内の油圧減少により、図３に示すように、該オイルギャラリ２３内に突入する可動弁体であって、このスプール４２には、その突入時（図３参照）にオイルギャラリ２３の上部とクランクケース内とを連通する略Ｌ字状の連通孔４５が設けられており、該スプール４２の突入時にオイルギャラリ２３の上部を油路外に開放すべく構成している。オイルギャラリ２３の上部のみを油路外に開放することにより、オイルギャラリ２３の下部には常に必要なオイル８が存在し得るように構成したものである。

図２、図３に示すように、この実施例では上述の連通孔４５におけるオイルギャラリ２３側の開口端４５ａは、スプール４２の上面に開口形成されている。
この開口端４５ａの位置がスプール４２の摺動によって不所望に変化することを防止する目的で、図４の（ａ）または図４の（ｂ）に示す構造を採用している。

図４の（ａ）に示す構造は、隔壁７ａの開口部７ｂを方形状とし、スプール４２の断面形状を方形状の開口部７ｂと対応する方形状と成して、開口端４５ａの位置を一定に保つものである。
図４の（ｂ）に示す構造は、隔壁７ａの開口部７ｂを円形とし、スプール４２の断面形状を円状の開口部７ｂと対応する円形に成すと共に、スプール４２に設けたキー４６を、隔壁７ａ側のキー溝７ｃに沿って摺動する構造となして、開口端４５ａの位置を一定に保つものである。

図２に示す状態は、可変オリフィス２５を絞り制御していない状態であって、オイルギャラリ２３には油圧ポンプ１０のオイル供給圧、詳しくは、リリーフ弁１９の設定圧に等しい油圧が作用し、このオイルギャラリ２３内の油圧力と、スプリング室４１のバックアップスプリング４３の付勢力とにより、スプール４２は図２に示すように、隔壁７ａで連通孔４５の開口端４５ａが閉止された状態となり、オイルギャラリ２３内のオイル８はドレンしない。

図３に示す状態は、可変オリフィス２５を絞り制御した状態であって、この可変オリフィス２５の絞りにより、オイルギャラリ２３に対する供給油量を減少させると、該オイルギャラリ２３内の油圧力が低下するので、スプール４２はバックアップスプリング４３で押されて、該スプール４２がオイルギャラリ２３内に突入し、このスプール４２の突入により、連通孔４５の開口端４５ａがオイルギャラリ２３内の上部に位置するので、オイルギャラリ２３の上部な油路外に開放され、オイルギャラリ２３内においてその上部のオイル８が連通孔４５、スプリング室４１、ドレン孔４４ａを介してクランクケース内にドレンし、オイルギャラリ２３内は、大気圧と略等しいクランクケース内圧となる。

要するに、上述のスプール４２とバックアップスプリング４３とを備えた弁手段４０は、オイルギャラリ２３に対する供給油量が少ない時に、該オイルギャラリ２３を油路外（クランクケース内）に開放して、オイルギャラリ２３内をクランクケース内圧（大気圧とほぼ等しい圧力）状態にするものであって上述のバックアップスプリング４３は上記条件を満たすバネ力に設定されている。
ここで、図２に示すオイルギャラリ２３内の油圧（リリーフ弁１９の設定圧）は相対的に高く、図３に示すオイルギャラリ２３内の油圧は相対的低いものとなり、スプール４２の突入により図３に示すオイルギャラリ２３内の油圧はクランクケース内圧となる。

そこで、エンジン負荷が低い時、可変オリフィス２５でオイルギャラリ２３へのオイル８の流量を減少させ、この減少時に弁手段４０により図３に示すように、上記オイルギャラリ２３を油路外としてのクランクケース内に開放すると、オイルギャラリ２３内はクランクケース内圧状態となる。
この場合、クランク軸１の回転によりオイルをジャーナル部５とメタル軸受６との間に引込むことができるので、油量を有効に低減することができ、またメタル軸受６の両サイドからオイル８が逃げるサイドフローを抑制して、上記両者５，６間に形成される油膜の温度上昇を図り、オイル８の粘性を低下させて、クランク軸１の回転抵抗の軽減を図ることができる。

ところで、図１に示すように、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）などから成る制御手段５０を設け、この制御手段５０には、エンジン回転数、アクセル開度、オイルパン１４に貯溜されたオイル８の温度つまり油温などが入力され、該制御手段５０はこれらの入力を演算処理して、可変オリフィス２５を絞り制御する。
図７、図８は上述の制御手段５０による可変オリフィス２５の絞り制御の一例を示すものである。

図７は横軸にエンジン回転数Ｎｅをとり、縦軸にエンジン負荷をとって可変オリフィス２５を絞り制御する絞り領域αと、可変オリフィス２５を絞り制御しない領域βとに区分した制御特性図であって、エンジン回転数Ｎｅがアイドルから極低回転数Ｎｅ１で、かつエンジン負荷をとって、可変オリフィス２５を絞り制御する絞り領域αと、可変オリフィス２５を絞り制御しない領域βとに区分した制御特性図であって、エンジン回転数Ｎｅがアイドルから極低回転数Ｎｅ１で、かつエンジン負荷が無負荷から極低負荷ａまでの領域においては、エンジンの回転速度が低く、クランク軸１のジャーナル部５とメタル軸受６との間に形成される油膜の温度が過度に上昇しないように、オイル８の最低流量を確保する。
これは、エンジンの回転速度が低いため油膜温度が上がり過ぎると、油膜が切れる恐れがあり、この油膜切れを防止するためである。

エンジン回転数Ｎｅが高回転数（Ｎｅ２〜Ｎｅ３の範囲）で、かつエンジン負荷が高負荷ｂの領域においては、エンジン回転数Ｎｅが高いため、クランク軸１のジャーナル部５とメタル軸受６との間に形成される油膜の温度（油膜温度）が上がっても、油膜が切れにくいので、オイル８の流量増加は行なわない。
エンジン回転数ＮｅがＮｅ１〜Ｎｅ２までの低回転数で、かつエンジン負荷がａ〜ｂまでの部分負荷の領域においては、高回転高負荷の領域に対して、クランク軸系油路１１内のオイル８の流量を減少させるように可変オリフィス２５を制御する。

図７において図示の便宜上、ハッチングを施して示す領域が可変オリフィス２５の絞り領域αであり、この絞り領域αにおいて可変オリフィス２５を絞り制御しても、該可変オリフィス２５は分岐部２０で分岐された該分岐部２０下流のインレット流路２４に介設したものであるから、動弁系油路１２の油量を減少させるものではなく、油圧式位相可変機構（いわゆるＶＶＴ）やカム軸潤滑部に対するオイル供給に支障を及ぼすものではない。

図８は横軸にオイルパン１４内のオイル８の温度つまり油温をとり、縦軸に可変オリフィス２５の絞り率、換言すればオイルギャラリ２３に供給するオイル８の流量をとった制御特性図であって、油温が極低温ｔ１以下の場合と、高油温ｔ２以上の場合とを除いて、可変オリフィス２５を絞り制御するものである。
つまり、油温が極低温ｔ１〜高油温ｔ２までの間で、上述の可変オリフィス２５を絞ることで、オイルギャラリ２３に供給するオイル８の流量低減制御を実行するものである。

油温が高油温ｔ２から２０℃前後に低下する程、可変オリフィス２５の絞り率を大きくして、オイルギャラリ２３に供給されるオイル８の流量を順次減少させるが、油温が２０℃前後からさらに低下すると、オイル粘性が大きくなることを考慮（粘性が大きいオイル８を送るために相応する油圧力が必要となることを考慮）して、可変オリフィス２５の絞り率を順次小さくして、オイルギャラリ２３に供給されるオイル８の流量が増加傾向となるように制御する。
この場合、エンジン回転数Ｎｅが低い状態では、クランク軸１のジャーナル部５とメタル軸受６との間に形成される油膜の油膜切れの可能性があることを考慮して、この油膜切れを防止する目的で、エンジン回転数Ｎｅが高い状態に対して、可変オリフィス２５の絞り率を小さくし、オイルギャリ２３に供給されるオイル８の流量が増加傾向となるように制御する。

図５はオイルギャラリ２３から各分岐油路３１〜３５を介して上側のメタル軸受６に至る油路と、該分岐油路３１〜３５のオイルギャラリ２３側に形成された油路面積が大きいチャンバ３１Ｃ〜３５Ｃの容積の差異とを模式的に示す斜視図であって、図１、図５に示すように、各気筒＃２，＃３間に位置する分岐油路３３に対応したジャーナル部５には、該ジャーナル部５の両側にクランクピン２，２が位置し、これらの各クランクピン２，２には、ピストンおよびコネクティングロッドを介して爆発荷重が作用するため、該分岐油路３３に形成されるチャンバ３３Ｃの上下方向長さは最も長く設定されている。

一方、気筒＃１端部および気筒＃４端部に位置する分岐油路３１，３５に対応したジャーナル部５には、該ジャーナル部５の片側のみにクランクピン２が位置し、該クランクピン２にもピストンおよびコネクティングロッドを介して爆発荷重が作用するが、このクランクピン２はジャーナル部５の片側のみに位置するので、これら分岐油路３１，３５に形成されるチャンバ３１Ｃ，３５Ｃの上下方向長さは最も短く設定されている。

また、気筒＃１，＃２間および気筒＃３，＃４間に位置する分岐油路３２，３４に形成されるチャンバ３２Ｃ，３４Ｃの上下方向長さは、上述のチャンバ３３Ｃの上下方向長さと、チャンバ３１Ｃ，３５Ｃの上下方向長さとの中間の長さに設定されている。

図６は各チャンバ３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃ，３４Ｃ，３５Ｃの必要油量の差異を示す説明図であって、図６から明らかなように各チャンバ３１Ｃ〜３５Ｃの必要油量は、対応するジャーナル部５およびメタル軸受６に付勢される軸受負荷の差異に対応するものである。

軸受負荷が最も大きい気筒＃２，＃３間のジャーナル部５に対応するチャンバ３３Ｃの必要油量が多く、軸受負荷が最も小さい気筒端部のジャーナル部５，５に対応するチャンバ３１Ｃ，３５Ｃの必要油量が少なく、各気筒＃１，＃２間のジャーナル部５、および各気筒＃３，＃４間のジャーナル部に対応するチャンバ３２Ｃ，３４Ｃの必要油量は、これらの中間の油量となる。
そこで、図１、図５に示すように、各チャンバ３１Ｃ〜３５Ｃの上下方向長さを上述の如く設定することにより、図６に示す必要油量を確保するものであり、オイルギャラリ２３の下部にはこれら必要油量に対応したオイル８が常時存在するように構成したものである。

なお、図５においては、図示の便宜上、オイル８が貯溜されている領域にハッチングを施している。但し、図５は弁手段４０のスプール４２がオイルギャラリ２３内に突入した図３の状態に対応するものである。

このように、上記実施例のエンジンのオイル供給装置は、複数気筒＃１〜＃４を列状に有するエンジンにおいて、ポンプ手段（油圧ポンプ１０参照）により汲上げたオイル８を、クランク軸系油路１１と動弁系油路１２とに分岐して供給し、上記クランク軸系油路１１からのオイル８をクランク軸１の滑り軸受部（ジャーナル部５参照）に給油し、該クランク軸系油路１１に供給する油量をエンジンの状況により増減制御するエンジンのオイル供給装置であって、上記クランク軸系油路１１のオイルギャラリ２３の上流側に、エンジン負荷が低い時、エンジン負荷が高い時に比較して上記油量を減少させる流量制御手段（可変オリフィス２５参照）を設け、上記オイルギャラリ２３に対する供給油量が少ない時に、該オイルギャラリ２３を油路外（クランクケース内参照）に開放し、オイルギャラリ２３内をクランクケース内圧状態にする弁手段４０を設けたものである（図１参照）。

この構成によれば、オイルギャラリ２３に対するオイル８の供給油量が少ない時（つまり、エンジン負荷が低い時）に、上述の弁手段４０が該オイルギャラリ２３を油路外（クランクケース内参照）に開放し、このオイルギャラリ２３内を大気圧と略等しいクランクケース内圧状態にする。
このため、クランク軸１の滑り軸受部（ジャーナル部５参照）に給油されるオイル８に対して所定圧力が付勢されていなくても、該クランク軸１の滑り軸受部（ジャーナル部５参照）の回転時の引込み力で、滑り軸受部（ジャーナル部５参照）とメタル軸受６との間にオイル８を引込むことができ、滑り軸受部（ジャーナル部５参照）とメタル軸受６の軸受クリアランスのばらつきの影響を抑制して、油量を有効に低減することができる。

このようにして、クランク軸１の滑り軸受部（ジャーナル部５参照）とメタル軸受６との間の油量が少量となるうえ、オイルギャラリ２３内はクランクケース内圧状態となるため、サイドフローを抑制し、滑り軸受部（ジャーナル部５参照）での油膜温度上昇を図ることができる。
上記油膜の温度上昇により、オイル８の粘性が低下し、この結果、クランク軸１の回転抵抗の軽減を図り、延いては、燃費の改善を図ることができる。

また、上記弁手段４０は、上記オイルギャラリ２３の上部を油路外（クランクケース内参照）に開放するものである（図２、図３参照）。
この構成によれば、弁手段４０がオイルギャラリ２３の上部を油路外に開放するので、オイルギャラリ２３上部のオイル８はクランクケース内のオイルパン１４にドレンするが、オイルギャラリ２３内の上部以外の他部には充分なオイル８を確保することができ、クランク軸１の滑り軸受部（ジャーナル部５参照）とメタル軸受６との間には必要油量を確保することができる。

さらに、上記弁手段４０は、バックアップスプリング４３に付勢され上記オイルギャラリ２３内の油圧減少により該オイルギャラリ２３内に突入する可動弁体（スプール４２参照）を有し、該可動弁体（スプール４２参照）には、その突入時にオイルギャラリ２３上部とクランクケース内とを連通する連通孔４５が設けられたものである（図２、図３参照）。
この構成によれば、電気信号を受けて作動する高価、かつ複雑な電磁弁などを用いることなく、簡単な構造の弁手段４０により、オイルギャラリ２３内の油圧減少時に可動弁体（スプール４２参照）をオイルギャラリ２３内に突入させて、その連通孔４５によりオイルギャラリ２３上部とクランクケース内とを連通させて、該オイルギャラリ２３の上部を油路外（クランクケース内参照）に開放することができる。

また、上記流量制御手段は、油路面積を増減制御する可変オリフィス２５であることを特徴とする（図１参照）。
この構成によれば、油路面積を増減制御する可変オリフィス２５（つまり、可変絞り）により、エンジン負荷が低い時は、エンジン負荷が高い時に比較してオイルギャラリ２３に対するオイル８の供給油量を減少させることができる。

さらに、上記オイルギャラリ２３からクランク軸１の各滑り軸受部（ジャーナル部５参照）に連通する分岐油路３１〜３５を備え、上記分岐油路３１〜３５の少なくともオイルギャラリ２３側が油路面積の大きいチャンバ３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃ，３４Ｃ，３５Ｃに形成されたものである（図１、図５参照）。
この構成によれば、分岐油路３１〜３５の少なくともオイルギャラリ２３側に上記チャンバ３１Ｃ〜３５Ｃを形成したので、該チャンバ３１Ｃ〜３５Ｃが実質的な油溜めとなり、この油溜めによる水頭圧にて、オイル８を安定してクランク軸１の滑り軸受部（ジャーナル部５参照）とメタル軸受６との間に作用させることができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の複数気筒を列状に有するエンジンは、実施例の直列４気筒エンジンに対応し、
以下同様に、
ポンプ手段は、油圧ポンプ１０に対応し、
クランク軸の滑り軸受部は、ジャーナル部５（いわゆるクランクジャーナル）に対応し、
流量制御手段は、可変オリフィス２５に対応し、
可動弁体は、スプール４２に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、直列４気筒エンジンに代えて、他の直列多気筒エンジンやＶ型エンジンの少なくとも一方のバンクに上記構成のオイル供給装置を適用してもよく、また弁手段４０を設ける位置は、オイルギャラリ２３の下流端に代えて、オイルギャラリ２３に連通する他の箇所であってもよい。

１…クランク軸
５…ジャーナル部（滑り軸受部）
１０…油圧ポンプ（ポンプ手段）
１１…クランク軸系油路
１２…動弁系油路
２３…オイルギャラリ
２５…可変オリフィス（流量制御手段）
３１〜３５…分岐油路
３１Ｃ〜３５Ｃ…チャンバ
４０…弁手段
４２…スプール（可動弁体）
４３…バックアップスプリング
４５…連通孔

Claims (5)

1. 複数気筒を列状に有するエンジンにおいて、
   ポンプ手段により汲上げたオイルを、クランク軸系油路と動弁系油路とに分岐して供給し、
   上記クランク軸系油路からのオイルをクランク軸の滑り軸受部に給油し、
   該クランク軸系油路に供給する油量をエンジンの状況により増減制御するエンジンのオイル供給装置であって、
   上記クランク軸系油路のオイルギャラリの上流側に、エンジン負荷が低い時、エンジン負荷が高い時に比較して上記油量を減少させる流量制御手段を設け、
   上記オイルギャラリに対する供給油量が少ない時に、該オイルギャラリを油路外に開放し、オイルギャラリ内をクランクケース内圧状態にする弁手段を設けた
   エンジンのオイル供給装置。
2. 上記弁手段は、上記オイルギャラリの上部を油路外に開放する
   請求項１記載のエンジンのオイル供給装置。
3. 上記弁手段は、バックアップスプリングに付勢され上記オイルギャラリ内の油圧減少により該オイルギャラリ内に突入する可動弁体を有し、
   該可動弁体には、その突入時にオイルギャラリ上部とクランクケース内とを連通する連通孔が設けられた
   請求項２記載のエンジンのオイル供給装置。
4. 上記流量制御手段は、油路面積を増減制御する可変オリフィスである
   請求項１〜３の何れか１に記載のエンジンのオイル供給装置。
5. 上記オイルギャラリからクランク軸の各滑り軸受部に連通する分岐油路を備え、
   上記分岐油路の少なくともオイルギャラリ側が油路面積の大きいチャンバに形成された
   請求項１〜４の何れか１に記載のエンジンのオイル供給装置。

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