JP2011127443A - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイミングチェーンカバーに設けられたオイルポンプによってオイルを内燃機関の各部に供給する潤滑装置において、リリーフバルブの搭載スペースを拡大する。
【解決手段】オイルポンプ２から吐出したオイルをオイルフィルタに送る送り油路及びオイルフィルタからのオイルを戻す戻り油路と、メインギャラリ１０１にオイルを送るチェーンカバー油路（ＴＣＣ油路１１）とを設け、オイルフィルタからのオイルを戻す戻り油路の出口６２ａとＴＣＣ油路１１の入口１１ａとをオイルパン６に設けた連絡油路６３によって繋ぐとともに、前記送り油路の入口６１ａとＴＣＣ油路１１との間にオイルポンプ２及びリリーフバルブ３を配置する。このような構成により、チェーンカバー油路１１をオイルポンプ２の吸込側（吸込通路２２側）に配置することができ、リリーフバルブ３の搭載スペースを拡大することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）の各部にエンジンオイルを供給する油路を有する内燃機関の潤滑装置に関する。

車両等に搭載されるエンジンの潤滑にはエンジンオイル（以下、オイルともいう）が用いられている。エンジン各部を潤滑するオイルはエンジン下部に設けられたオイルパン内に貯留されており、そのオイルパン内に貯留のオイルをオイルポンプで汲み上げて、例えば、メインギャラリ（メインオイルホール）を介してシリンダブロック側とシリンダヘッド側との二系統に分けて供給して、エンジン各部（例えば、クランクシャフト、シリンダボア、ピストンピン、クランクピン、コネクティングロッド、及び、動弁系など）を潤滑するようになっている。なお、エンジン各部の潤滑等を行った後のオイルは下方のオイルパン内に落下（滴下）して再び貯留される。

このようなオイルのエンジン各部への供給は、例えば、タイミングチェーンカバーに設けたオイルポンプによって、オイルパン内に貯留のオイルをオイルストレーナを介して汲み上げ、このオイルポンプから吐出したオイルを、オイルパンに形成した油路（送り油路）を通じてオイルフィルタに送る。そして、そのオイルフィルタを通過したオイルを、オイルパンに形成した油路（戻り油路）及びタイミングチェーンカバーに形成した油路（以下、ＴＣＣ油路ともいう）を経由してメインギャラリに供給するという経路（油路）で行われている（例えば、特許文献１参照）。

また、こうしたオイル経路（オイル潤滑系）にはリリーフバルブが設けられている。リリーフバルブはオイルポンプの吐出通路に接続されており、オイルポンプの吐出側（メインギャラリ）の油圧が所定の値を超えたときに、リリーフバルブが作動してオイルをオイルパン等に逃がす（リリーフする）ようになっている。

特開２００５−３２０９７４号公報

上記したオイル潤滑系において、リリーフバルブはオイルをリリーフするためにオイルポンプの吐出口（吐出通路）の近傍に配置する必要がある。また、上記したオイル潤滑系では、オイルフィルタを通過した後のオイルを、オイルパンの戻り油路及びＴＣＣ油路を経由してメインギャラリに供給する必要がある。このため、例えば、図９に示すように、タイミングチェーンカバー（ＴＣＣ）の内側でオイルポンプの吐出側の狭い領域に、オイルポンプ出口、オイルフィルタからの戻り口、メインギャラリへのＴＣＣ油路、オイルポンプの吐出通路、及び、リリーフバルブなどを配置する必要があって、リリーフバルブの搭載スペースがどうしても制限される。

ここで、近年、エンジンの油圧制御デバイスの増加や作動要求油圧の増加等により、オイルポンプの吐出流量が増加しており、その流量増加に対してリリーフ性を確保するためにリリーフバルブのサイズをアップする必要がある。また、例えば、オイルポンプのフリクション低減のために、オイルポンプを可変容量型とするとともにリリーフバルブサイズをアップする必要があるが、上記した理由により、リリーフバルブの搭載スペースが制限されるためバルブサイズアップのためのスペースを確保することが難しく、このような点を解消することが望まれている。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、タイミングチェーンカバーに設けたオイルポンプによってオイルを内燃機関の各部に供給する油路を有する潤滑装置において、リリーフバルブの搭載スペースを拡大することが可能な構造を提供することを目的とする。

本発明は、内燃機関のタイミングチェーンカバーに設けたオイルポンプによってオイルを前記内燃機関のメインギャラリに供給する油路を有する内燃機関の潤滑装置において、前記オイルポンプから吐出したオイルをオイルフィルタに送る送り油路と、オイルフィルタからのオイルを戻す戻り油路と、前記タイミングチェーンカバーに設けられ、前記メインギャラリにオイルを送るチェーンカバー油路とを有し、前記戻り油路の出口と前記チェーンカバー油路の入口とが連絡油路によって繋がれているとともに、前記送り油路の入口と前記チェーンカバー油路との間に前記オイルポンプ及びリリーフバルブが配置されていることを技術的特徴としている。

本発明によれば、オイルフィルタからのオイルの戻り油路の出口とメインギャラリにオイルを送るチェーンカバー油路の入口とを連絡油路にて繋ぐとともに、オイルフィルタへのオイルの送り油路の入口とチェーンカバー油路との間にオイルポンプ及びリリーフバルブを配置しているので、メインギャラリにオイルを供給する油路を、オイルポンプとリリーフバルブとを囲むように配置することができ、チェーンカバー油路をオイルポンプの吸込側（吸込通路側）に配置することができる。これによってオイルポンプ吐出側のリリーフバルブの搭載スペースを拡大することができ、リリーフバルブのサイズをアップすることが可能になる。

本発明の具体的な構成として、オイルフィルタからのオイルを戻す戻り油路の出口とチェーンカバー油路の入口とを繋ぐ連絡油路を、タイミングチェーンカバー及びシリンダブロックの下部に配置するオイルパンに設けるという構成を挙げることができる。また、オイルパンに設ける連絡油路を、オイルパンに形成した油溝とその油溝を塞ぐ油路カバーによって構成してもよい。この場合、油溝及び油路カバーによって、オイルパンの剛性が強化されるので、オイルパンのＮＶ性（ノイズ・振動性能）が向上する。

本発明によれば、タイミングチェーンカバーに設けたオイルポンプによってオイルを内燃機関の各部に供給する油路を有する潤滑装置において、リリーフバルブの搭載スペースを拡大することができる。これによって、リリーフバルブのサイズアップが可能になる。また、リリーフバルブの搭載スペースが拡大することにより、可変容量オイルポンプの搭載も可能になる。

本発明を適用するエンジンの潤滑系の概略構成を示すブロック図である。 本発明の潤滑装置の一例を示す要部斜視図である。 潤滑装置の油路の一部を構成する連絡油路が形成されたオイルパンの一例を示す平面図である。 図３のオイルパンの斜視図である。 図３のＸ−Ｘ断面図（ａ）、及び、図３のＹ−Ｙ断面図（ｂ）を併記して示す図である。 図３のオイルパンであって、連絡油路の油路カバーを外した状態を示す平面図である。 図３のオイルパンであって、連絡油路の油路カバーを外した状態を示す要部斜視図である。 図２の潤滑装置のオイル流れを示す斜視図である。 オイルポンプ周りの油路及びリリーフバルブなどの配置の一例を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、本発明を適用するエンジンの潤滑系の一例について図１を参照して説明する。

図１に示すように、エンジン本体１００の下部にオイルパン６が配置されており、このオイルパン６の内部にオイル（潤滑油）が貯留されている。オイルパン６内に貯溜のオイルはオイルストレーナ４を介しオイルポンプ２によって汲み上げられる。オイルポンプ２から吐出されたオイルはオイルフィルタ５に送られ、このオイルフィルタ５を通過したオイルがメインギャラリ（メインオイルホール）１０１に供給される。

メインギャラリ１０１に供給されたオイルはシリンダブロック１０２側とシリンダヘッド１０３側との二系統に送られる。シリンダブロック１０２に送られたオイルは当該シリンダブロック１０２内の各部（例えば、クランクジャーナル、クランクピン、コネクティングロッド、及び、オイルジェットなど）に供給される。シリンダヘッド１０３に送られたオイルは当該シリンダヘッド１０３の各部（例えば、カムジャーナル、ラッシュアジャスタ、及び、チェーンテンショナなど）に供給される。そして、シリンダブロック１０２の各部及びシリンダヘッド１０３の各部の潤滑等を行ったオイルは、自重によって落下して下部のオイルパン６に戻る。

また、この潤滑系においては、オイルポンプ２とオイルフィルタ５との間の油路（後述するオイルポンプ２の吐出通路２１）にリリーフバルブ３が接続されている。このリリーフバルブ３は、オイルポンプ２から吐出されたオイルの圧力を調整するためのバルブである。つまり、リリーフバルブ３は、オイルの圧力が所定の設定値を超えたときにオイルをオイルパン６に逃がす（リリーフする）ことにより、オイルポンプ２の吐出側（メインギャラリ１０１）の油圧を一定に保つようになっている。

次に、上記した潤滑系の具体的な装置構成（潤滑装置）の一例を図２〜図７を参照して説明する。なお、この例において、オイルパン６の長手方向（クランクシャフトの軸方向）を前後方向とし、そのオイルパン６の上部に配置されるタイミングチェーンカバー１側を前側とする。また、前後方向に対して直交する方向（短手方向）を左右方向とする。

この例の潤滑装置は、タイミングチェーンカバー１に設けられたオイルポンプ２、リリーフバルブ３、タイミングチェーンカバー１の内側に形成された油路１１（以下、ＴＣＣ油路１１という）、オイルパン６に形成された送り油路６１及び戻り油路６２、並びに、オイルパン６に形成された連絡油路６３などによって構成されている。

オイルポンプ２は、例えば内接歯車式オイルポンプであって、多数歯ロータが内蔵されており、その多数歯ロータがエンジンのクランクシャフト（図示せず）によって駆動されることによりオイルを圧送することができる。

オイルポンプ２の吸込口２２ａ（吸込通路２２の入口）にオイルストレーナ４の出口４ａがフランジ接続されている。オイルポンプ２の吸込通路２２はタイミングチェーンカバー１の右側（オイルパン６側から見て右側）に配置されている。

オイルポンプ２の吐出通路２１は、タイミングチェーンカバー１の左側（オイルパン６側から見て左側）に配置されており、この吐出通路２１の近傍にリリーフバルブ３が配置されている。リリーフバルブ３はオイルポンプ２の吐出通路２１に連通しており、オイルポンプ２の吐出圧が作用する。

オイルポンプ２の吐出口２１ａ（吐出通路２１の出口）には、オイルパン６に形成された送り油路６１のオイル入口６１ａがフランジ接続されており、オイルポンプ２から吐出したオイルは送り油路６１を通じてオイルフィルタ５の入口５ａに送られる。また、オイルパン６には、オイルフィルタ５の出口５ｂに連通する戻り油路６２が形成されており、オイルフィルタ５を通過したオイルが戻り油路６２を経由してオイルパン６側に戻される（図６及び図７参照）。

なお、オイルパン６は、例えば、アルミニウム合金製の第１オイルパン６ａと鉄製の第２オイルパン６ｂとによって構成されており、その第１オイルパン６ａの後方側の下部に第２オイルパン６ｂが一体的に組み付けられている。

また、オイルパン６には連絡通路６３が設けられている。連絡油路６３は、オイルパン６の前側（タイミングチェーンカバー１側）の底部に形成された油溝６３１と、その油溝６３１を上方から覆う油路カバー６３２によって構成されている。

油溝６３１はオイルパン６の左右方向（短手方向）に沿って延びており、その一端部（オイルポンプ２の吐出口２１ａ側（図６の左側）の端部）にオイル入口６３ａが設けられている。この連絡油路６３のオイル入口６３ａは、上記したオイルフィルタ５からの戻り油路６２に連通している（図６及び図７参照）。また、油溝６３１の一端部の近傍には、上記したオイルフィルタ５への送り油路６１のオイル入口６１ａが設けられている（図６及び図７参照）。連絡油路６３の他端部（オイルポンプ２の吸込通路２２側（図６及び図７の右側）の端部）にオイル出口６３ｂが設けられている。

一方、ＴＣＣ油路１１は、図２に示すように、タイミングチェーンカバー１の内側で、オイルポンプ２の吸込通路２２の外側（図２の右側）に配置されている。ＴＣＣ油路１１はタイミングチェーンカバー１の上下方向に沿って延びる油路であって、下部にオイル入口１１ａが設けられており、上部にオイル出口１１ｂが設けられている。ＴＣＣ油路１１下部のオイル入口１１ａは上記した連絡油路６３の他端部のオイル出口６３ｂに接続されている。ＴＣＣ油路１１上部のオイル出口１１ｂはメインギャラリ１０１のオイル入口１０１ａに繋がっている。

なお、以上の構造において、オイルポンプ２の吐出通路２１及び吸込通路２２並びにＴＣＣ油路１１などの各油路はポンプカバー２０及びタイミングチェーンカバー１の内側に設けた凹部によって形成されている。また、リリーフバルブ３はポンプカバー２０に一体的に設けられている。

次に、この例の潤滑装置のオイル流れについて、図８及び図２〜図７を参照して説明する。

まず、タイミングチェーンカバー１に一体に設けられたオイルポンプ２は、エンジン運転状態のときにクランクシャフトの回転力によって駆動される。オイルポンプ２が駆動すると、オイルパン６内に貯留のオイルがオイルストレーナ４を介して汲み上げられて吐出口２１ａから吐出される。

オイルポンプ２から吐出したオイルは、オイルパン６に形成した送り油路６１を経由してオイルフィルタ５の入口５ａに流入し、オイルフィルタ５を通過する際に濾過される。オイルフィルタ５を通過したオイル（オイルフィルタ５の出口５ｂから流出したオイル）は、オイルパン６に形成された戻り油路６２を流通し、その戻り油路６２のオイル出口６２ａとオイルパン６に形成した連絡油路６３のオイル入口６３ａとを通過して当該連絡油路６３内に流入する。

連絡油路６３に流入したオイルは、この連絡油路６３に沿ってオイルパン６の左側から右側（図８の左側から右側）へと流れる。つまり、オイルは、オイルポンプ２の吐出口２１ａ側（吐出通路２１側）から吸込口２２ａ側（吸込通路２２側）へと流れて連絡油路６３の他端部に到達する。その後に、連絡油路６３のオイル出口６３ｂからＴＣＣ油路１１のオイル入口１１ａに流入する。

このようにしてＴＣＣ油路１１に流入したオイルは、当該ＴＣＣ油路１１を経由してメインギャラリ１０１のオイル入口１０１ａに流入し、そのメインギャラリ１０１を経由してシリンダブロック１０２の各部、及び、シリンダヘッド１０３の各部にそれぞれ供給され（図１参照）、その各部の潤滑等に使用される。そして、このようにして供給されたオイルは、エンジン各部の潤滑等のために使用された後、オイルパン６に戻り（自重により落下し）、再び、オイルポンプ２によって汲み上げられるまでオイルパン６内に貯留される。

以上のように、この例によれば、メインギャラリ１０１にオイルを送るためのＴＣＣ油路１１（タイミングチェーンカバー１に設ける油路）をオイルポンプ２の吸込側（吸込通路２２側）に配置するとともに、そのＴＣＣ油路１１のオイル入口１１ａとオイルフィルタ５からのオイルの戻り油路６２のオイル出口６２ａとを繋ぐ連絡油路６３を、タイミングチェーンカバー１以外のオイルパン６に設けているので、図８に示すように、オイルポンプ２からメインギャラリ１０１にオイルを供給するための油路を、オイルポンプ２とリリーフバルブ３とを囲むように配置することができる。これによって、タイミングチェーンカバー１の内側でオイルポンプ２の吐出側の領域に、オイルポンプ２の吐出通路２１とリリーフバルブ３とを配置するだけでよいので、リリーフバルブ３の搭載スペースを拡大することができる。その結果として、リリーフバルブ３のサイズアップが可能になり、また、可変容量オイルポンプの搭載も可能になる。

しかも、この例では、連絡油路６３をオイルパン６に設けるとともに、その連絡油路６３を、オイルパン６に形成した油溝６３１とこの油溝６３１を塞ぐ油路カバー６３２によって構成しているので、これら油溝６３１及び油路カバー６３２によって、オイルパン６の底面剛性が強化され、オイルパン６のＮＶ性（ノイズ・振動性能）が向上する。

−他の実施形態−
以上の例では、オイルパンに設ける連絡通路を油溝と油路カバーとによって構成しているが、本発明はこれに限られることなく、例えば、オイルパンに断面円形または矩形などの横穴を短手方向に沿って形成し、その横穴を連絡通路としてもよい。また、連絡油路はオイルパイプで構成してもよい。

以上の例では、タイミングチェーンカバーに設ける油路を、オイルポンプのポンプカバーで形成しているが、本発明これに限られることなく、連絡油路のオイル出口とメインギャラリの入口とを繋ぐオイルパイプで構成してもよい。

本発明は、車両等に搭載される内燃機関（エンジン）の各部にオイルを供給する油路を有する潤滑装置に利用可能であり、さらに詳しくは、オイルポンプの吐出側にリリーフバルブが配置される潤滑装置に有効に利用することができる。

１ タイミングチェーンカバー
１１ ＴＣＣ油路（チェーンカバー油路）
１１ａ オイル入口
１１ｂ オイル出口
２ オイルポンプ
２１ 吐出通路
２１ａ 吐出口
２２ 吸込通路
２２ａ 吸込口
３ リリーフバルブ
５ オイルフィルタ
６ オイルパン
６１ 送り油路
６１ａ オイル入口
６２ 戻り油路
６２ａ オイル出口
６３ 連絡油路
６３ａ オイル入口
６３ｂ オイル出口
６３１ 油溝
６３２ 油路カバー
１０１ メインギャラリ

Claims (3)

1. 内燃機関のタイミングチェーンカバーに設けたオイルポンプによってオイルを前記内燃機関のメインギャラリに供給する油路を有する内燃機関の潤滑装置であって、
   前記オイルポンプから吐出したオイルをオイルフィルタに送る送り油路と、オイルフィルタからのオイルを戻す戻り油路と、前記タイミングチェーンカバーに設けられ、前記メインギャラリにオイルを送るチェーンカバー油路とを有し、前記戻り油路の出口と前記チェーンカバー油路の入口とが連絡油路によって繋がれているとともに、前記送り油路の入口と前記チェーンカバー油路との間に前記オイルポンプ及びリリーフバルブが配置されていることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の潤滑装置において、
   前記連絡油路が、前記タイミングチェーンカバーの下部に配置するオイルパンに設けられていることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
3. 請求項２記載の内燃機関の潤滑装置において、
   前記連絡油路は、前記オイルパンに形成された油溝及び前記油溝を塞ぐ油路カバーによって構成されていることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。

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