JP2014088820A - Lubrication oil supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潤滑油供給装置に関する。 The present invention relates to a lubricating oil supply apparatus.
従来、オイルポンプから吐出される潤滑油を、クランクジャーナル軸受に供給する潤滑油供給装置において、クランクジャーナル軸受に潤滑油を供給するための第1潤滑油供給通路の途中に第2潤滑油供給通路を接続し、この第2潤滑油供給通路を介して第1潤滑油供給通路に流入した潤滑油の一部をクランクシャフトに取り付けられているオイルシールに供給し、オイルシールを潤滑油で冷却する潤滑油供給装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a lubricating oil supply apparatus that supplies lubricating oil discharged from an oil pump to a crank journal bearing, a second lubricating oil supply passage is provided in the middle of the first lubricating oil supply passage for supplying the lubricating oil to the crank journal bearing. And a part of the lubricating oil flowing into the first lubricating oil supply passage through this second lubricating oil supply passage is supplied to the oil seal attached to the crankshaft, and the oil seal is cooled with the lubricating oil. Lubricating oil supply devices are known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の潤滑油供給装置は、第2潤滑油供給通路を通して潤滑油をオイルシールに供給する分だけ潤滑油供給量が増えてオイルポンプの仕事量が増え、オイルポンプのフリクションが増大する。この結果、オイルポンプの駆動源であるエンジンの負荷が大きくなり、燃費が悪化することが懸念されるという課題があった。 However, in the conventional lubricating oil supply device, the amount of lubricating oil supplied increases by the amount of lubricating oil supplied to the oil seal through the second lubricating oil supply passage, the work load of the oil pump increases, and the friction of the oil pump increases. As a result, there has been a problem that the load on the engine, which is the drive source of the oil pump, is increased and there is a concern that the fuel consumption may deteriorate.
そこで、本発明は、従来のものと比較して、オイルポンプの仕事量を増やすことなく、オイルシールに潤滑油を供給できる潤滑油供給装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a lubricating oil supply device that can supply lubricating oil to an oil seal without increasing the work amount of the oil pump as compared with the conventional one.
本発明に係る潤滑油供給装置は、上記目的を達成するため、(1)オイルポンプと、前記オイルポンプの吐出ポートから吐出される潤滑油をエンジンの軸受に供給する潤滑油通路部と、1次側ポートと2次側ポートとを有しさらに両ポート間に1次側ポート内の圧力が設定圧力よりも高くなると両ポートを連通させる圧力連動開閉通路を有する構造で、前記1次側ポートが前記吐出ポートに連通されたリリーフバルブと、前記リリーフバルブの前記2次側ポートから吐出される潤滑油を前記エンジンのクランクシャフトに装着したオイルシールに供給する副潤滑油通路部を設けている。 In order to achieve the above object, a lubricating oil supply apparatus according to the present invention includes (1) an oil pump, a lubricating oil passage section that supplies lubricating oil discharged from a discharge port of the oil pump to an engine bearing, and 1 The primary side port has a structure having a secondary port and a secondary side port, and further having a pressure interlocking opening / closing passage that communicates between the ports when the pressure in the primary side port becomes higher than a set pressure. Is provided with a relief valve communicated with the discharge port, and a sub-lubricating oil passage portion for supplying the lubricant discharged from the secondary port of the relief valve to an oil seal mounted on the crankshaft of the engine. .
この構成により、本発明の潤滑油供給装置構造は、リリーフバルブの2次側ポートから吐出される潤滑油が、副潤滑油供給部を経てオイルシールに供給されるため、オイルポンプの仕事量が増えない。 With this configuration, the lubricating oil supply device structure according to the present invention is configured so that the lubricating oil discharged from the secondary side port of the relief valve is supplied to the oil seal through the auxiliary lubricating oil supply unit, so that the work of the oil pump is reduced. Will not Increase.
また、上記(1)に記載の潤滑油供給装置において、(2)前記副潤滑油通路部を、前記エンジンを構成するエンジンブロックの内部に形成してもよい。 Further, in the lubricating oil supply device according to (1) above, (2) the auxiliary lubricating oil passage portion may be formed inside an engine block constituting the engine.
この構成により、本発明の潤滑油供給装置は、リリーフバルブの2次側ポートから吐出される潤滑油が、エンジンブロックの内部に形成した副潤滑油供給部を経てオイルシールに供給されるため、オイルポンプの仕事量が増えない。 With this configuration, in the lubricating oil supply device of the present invention, the lubricating oil discharged from the secondary side port of the relief valve is supplied to the oil seal via the auxiliary lubricating oil supply portion formed inside the engine block. The oil pump work does not increase.
本発明によれば、従来のものと比較して、オイルポンプの仕事量を増やすことなく、オイルシールに潤滑油を供給できる潤滑油供給装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lubricating oil supply device that can supply lubricating oil to the oil seal without increasing the work of the oil pump as compared with the conventional one.
以下、本発明に係る潤滑油供給装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of a lubricating oil supply apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施の形態に係る潤滑油供給装置5が適用されるエンジン1は、気筒内に収容されたピストン2と、可変バルブタイミング機構(Variable Valve Timing−intelligent;以下、VVTという。)3と、クランクシャフト4と、シリンダブロック、シリンダヘッド、およびクランクケースからなるエンジンブロック6とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, an engine 1 to which a lubricating
ピストン2は、図示しない他の3個のピストンを含めて直列4気筒のエンジン1を構成している。エンジン1は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の公知の内燃機関であり、直列4気筒のものに限らず、単気筒や任意に気筒配列された多気筒であってもよい。
The
VVT3は、図示しない吸気カムシャフトに連結され、ベーン型アクチュエータを駆動する吸気側油圧コントローラと、排気カムシャフトに連結され、ベーン型アクチュエータを駆動する排気側油圧コントローラと、を含んで構成されている。吸気側油圧コントローラ、および排気側油圧コントローラは、チェーン31を介してクランクシャフト4と連結されており、クランクシャフト4の回転運動に基づいて制御されるようになっている。
The VVT 3 includes an intake side hydraulic controller that is connected to an intake camshaft (not shown) and drives a vane actuator, and an exhaust side hydraulic controller that is connected to an exhaust camshaft and drives the vane actuator. . The intake-side hydraulic controller and the exhaust-side hydraulic controller are connected to the
吸気カムシャフトは、エンジンブロック6に吸気カムシャフトジャーナル軸受13を介して回転可能に支持されている。また、排気カムシャフトは、エンジンブロック6に排気カムシャフトジャーナル軸受14を介して回転可能に支持されている。 The intake camshaft is rotatably supported by the engine block 6 via an intake camshaft journal bearing 13. The exhaust camshaft is rotatably supported by the engine block 6 via an exhaust camshaft journal bearing 14.
チェーン31は、チェーンテンショナ32により、チェーン31に加わる張力が調節されるようになっている。また、チェーン31には、吸気側油圧コントローラ、および排気側油圧コントローラとクランクシャフト4との間において、チェーンカバー33が装着されており、外部環境から保護されている。
In the
図2に示すように、クランクシャフト4は、クランクジャーナル41と、クランクアーム42と、クランクピン43とを含んで構成されている。クランクジャーナル41は、エンジンブロック6にクランクジャーナル軸受11を介して回転可能に支持されている。クランクピン43は、ピストン2にコネクティングロッド12を介して連結されており、ピストン2の往復運動を、クランクシャフト4の回転運動に変換するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
クランクシャフト4の一端部には、オイルシール44が嵌め合わされている。オイルシール44は、クランクシャフト4の一端部における外周部と、エンジンブロック6のクランクシャフト4が貫通する部位とのクリアランスから、潤滑油がエンジンブロック6の外部へ漏れることを防ぐ役割を担っている。
An
潤滑油供給装置5は、オイルパン51と、オイルストレーナ52と、潤滑油通路部53と、トロコイドポンプ54と、オイルフィルタ55と、オイルギャラリ部56と、オイルシャワー部57とを含んで構成されている。
The lubricating
この潤滑油供給装置5は、潤滑油通路部53内の潤滑油通路分を介して、エンジン1内の各潤滑部10に潤滑油を供給し、各潤滑部10を潤滑するとともに冷却するよう構成されている。
This lubricating
潤滑部10は、エンジン1内の潤滑を必要とする構成要素で、例えば、ピストン2と、クランクジャーナル軸受11と、コネクティングロッド12と、吸気カムシャフトジャーナル軸受13と、排気カムシャフトジャーナル軸受14とを含んで構成されている。
The
また、図示しない電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)により、潤滑油通路部53内の潤滑油通路分を介してVVT3やチェーンテンショナ32等に油圧が供給されるようになっている。
In addition, hydraulic pressure is supplied to the
このECUは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)、入力インタフェース回路、および出力インタフェース回路を含んで構成されている。 The ECU includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Memory Interface, and an output). Yes.
ROMは、VVT3、潤滑油供給装置5、およびチェーンテンショナ32の各部の動作を実行させるプログラム等を記憶するよう構成されている。RAMは、一時的にデータを記憶するよう構成されている。EEPROMは、バッテリを電源として作動し、書換え可能な不揮発性のメモリである。入力インタフェース回路は、A/D変換器やバッファ等により構成されている。出力インタフェース回路は、駆動回路等により構成されている。
The ROM is configured to store programs and the like for executing the operations of the VVT 3, the
オイルパン51は、潤滑部10の各潤滑要素から還流される潤滑油を貯留するための容器であり、エンジンブロック6を構成するクランクケースの下部に取り付けられている。オイルパン51に貯留された潤滑油には、オイルストレーナ52の吸入口が浸かっており、この吸入口から潤滑油が、トロコイドポンプ54に向けて吸入されるようになっている。
The
潤滑油通路部53は、潤滑油通路部分53p、53f、53g、53s、53j、53c、53v、および53tを含んで構成されている。
The lubricating
潤滑油通路部分53pは、オイルパン51内に貯留されている潤滑油を、オイルストレーナ52からトロコイドポンプ54に流通させるよう構成されている。潤滑油通路部分53fは、トロコイドポンプ54から吐出される潤滑油を、オイルフィルタ55に流通させるよう構成されている。
The lubricating
潤滑油通路部分53gは、オイルフィルタ55を経た潤滑油を、オイルギャラリ部56に潤滑油を流入させるよう構成されている。潤滑油通路部分53sは、オイルギャラリ部56を経た潤滑油を、オイルシャワー部57に流入させるよう構成されている。
The lubricating
潤滑油通路部分53jは、オイルギャラリ部56に流入した潤滑油を、複数の吸気カムシャフトジャーナル軸受13、および排気カムシャフトジャーナル軸受14に供給するよう構成されている。潤滑油通路部分53cは、オイルギャラリ部56に流入した潤滑油を、複数のクランクジャーナル軸受11に供給するよう構成されている。
The lubricating
潤滑油通路部分53vは、オイルギャラリ部56からVVT3に油圧を供給するよう構成されている。潤滑油通路部分53tは、オイルギャラリ部56からチェーンテンショナ32に油圧を供給するよう構成されている。
The lubricating
オイルフィルタ55は、ケース55cと、ケース55c内に収容したフィルタエレメントとを含んで構成されている。フィルタエレメントは、ケース55c内を通過しようとする潤滑油を濾過し、潤滑油中の不純物を捕捉する役割を担っている。
The
オイルギャラリ部56は、例えば、エンジンブロック6の内部に形成され、トロコイドポンプ54から吐出される潤滑油を、潤滑部10の各潤滑要素に分流させるよう構成した複数の分岐部を有している。
The
オイルシャワー部57は、オイルギャラリ部56から供給される潤滑油を、吸気カムシャフト、および排気カムシャフトに向けて放出するよう構成されている。
The
なお、エンジンブロック6の内部空間、およびエンジンブロック6の内側面も、潤滑油通路部53として、潤滑部10の各潤滑要素に供給された後の潤滑油や、オイルシャワー部57から放出された後の潤滑油をオイルパン51へ還流させる役割を担っている。
The internal space of the engine block 6 and the inner surface of the engine block 6 are also discharged from the
トロコイドポンプ54は、図3に示すように、インナロータ61と、アウタロータ62と、ハウジング63とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 3, the
インナロータ61は、外周部に複数の外歯61sが周方向に等間隔に形成されている。アウタロータ62は、内周部に複数の内歯62uが周方向に等間隔に形成されている。アウタロータ62における内歯62uの数は、インナロータ61における外歯61sの数よりも1つ多く設定されている。ハウジング63は、エンジンブロック6に取り付けられている。
The
ハウジング63は、ロータ収納室63hと、吸入ポート63iと、吐出ポート63oとを有している。ロータ収納室63hは、アウタロータ62を回転可能に収納するよう形成されている。吸入ポート63iは、ハウジング63の外部とロータ収納室63hを連通するよう形成されている。吐出ポート63oは、ロータ収納室63hとハウジング63の外部を連通するよう形成されている。
The housing 63 has a
ハウジング63における吸入ポート63iには、前述した潤滑油通路部分53pの潤滑油流通方向下流側端部が接続されている。ハウジング63における吐出ポート63oには、前述した潤滑油通路部分53fの潤滑油流通方向上流側端部が接続されている。
る。
The suction port 63i in the housing 63 is connected to the downstream end of the lubricating
The
アウタロータ62は、ロータ収納室63hに回転可能に配置されている。インナロータ61は、アウタロータ62の径方向内側に回転可能に配置されており、インナロータ61は、アウタロータ62に対して偏心している。
The
インナロータ61の外歯61sの一部は、アウタロータ62の内歯62uに噛み合い、インナロータ61が回転すると、アウタロータ62も同じ方向に回転するようになっている。
アウタロータ62における内歯62uの数は、インナロータ61における外歯61sの数よりも1つ多く設定されているので、アウタロータ62の回転数は、インナロータ61の回転数よりも低くなる。
A part of the
Since the number of
インナロータ61には、ドライブシャフト64の一端部が同軸に嵌め込まれており、インナロータ61の内周部に形成したスプライン内歯と、ドライブシャフト64の一端部における外周部に形成したスプライン外歯が、互いに噛み合うようになっている。
One end portion of the
このトロコイドポンプ54は、インナロータ61の外歯61s、アウタロータ62の内歯62u、およびハウジング63によって、外歯61sと内歯62uの間に、容積の異なる複数のオイル加圧室54p1,54p2,54p3を形成している。
The
オイル加圧室54p1の容積をV1、オイル加圧室54p2の容積をV2、オイル加圧室54p3の容積をV3とすると、オイル加圧室54p1,54p2,54p3の容積の関係は、V1>V2>V3となっている。つまり、矢印Dで示すロータ回転方向の下流側に位置しているオイル加圧室54p1,54p2,54p3ほど、容積が小さくなる。 Assuming that the volume of the oil pressurizing chamber 54p1 is V1, the volume of the oil pressurizing chamber 54p2 is V2, and the volume of the oil pressurizing chamber 54p3 is V3, the relationship between the volumes of the oil pressurizing chambers 54p1, 54p2, 54p3 is V1> V2. > V3. That is, the volume of the oil pressurizing chambers 54p1, 54p2, 54p3 located on the downstream side in the rotor rotation direction indicated by the arrow D becomes smaller.
そして、インナロータ61とアウタロータ62が矢印D方向に回転すると、ハウジング63の外部から、潤滑油が吸入ポート63iを経てオイル加圧室54p1,54p2,54p3に潤滑油が吸入されるようになっている。この潤滑油は、順次圧縮され、圧力が上昇した潤滑油が、吐出ポート63oを経てハウジング63の外部へ吐出されるようになっている。なお、図3において、矢印Lは、潤滑油の流れを表している。
When the
トロコイドポンプ54とクランクシャフト4の間には、図2に示すように、歯車列65が介在している。歯車列65は、ドライブギヤ65a、アイドラギヤ65b、およびドリブンギヤ65cを含んで構成されている。
A
ドライブギヤ65aは、クランクシャフト4と一体に回転するよう、クランクシャフト4の他端部に嵌め合わされている。アイドラギヤ65bは、ドライブギヤ65aに噛み合うよう、エンジンブロック6に支持されている。ドリブンギヤ65cは、トロコイドポンプ54のドライブシャフト64と一体に回転するよう、ドライブシャフト64の他端部に嵌め合わされている。
The
また、トロコイドポンプ54には、リリーフバルブ66が付帯している。このリリーフバルブ66の1次側ポートは、トロコイドポンプ54の吐出ポート63oに連通するよう構成されている。リリーフバルブ66は、トロコイドポンプ54と一体であってもよいし、トロコイドポンプ54とは別体であってもよい。
The
本実施の形態に係る潤滑油供給装置5の特徴部分は、リリーフバルブ66から吐出される潤滑油を、クランクシャフト4に装着したオイルシール44に供給するようにした点にある。
The characteristic part of the lubricating
具体的には、図2に示すように、リリーフバルブ66とオイルシール44の間に、副潤滑油通路部67を設けている。副潤滑油通路部67は、エンジンブロック6の内部に形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, an auxiliary lubricating
副潤滑油通路部67の潤滑油流通方向上流側端部は、リリーフバルブ66の2次側ポートに連通するよう構成され、副潤滑油通路部67の潤滑油流通方向下流側端部は、オイルシール44に向けて開口するよう構成されている。したがって、副潤滑油通路部67は、潤滑油通路部53に接続されておらず、潤滑油通路部53に対して独立している。
The upstream end portion in the lubricating oil flow direction of the auxiliary lubricating
そして、トロコイドポンプ54から吐出される潤滑油の圧力が、リリーフバルブ66の作動設定圧力を上回ると、リリーフバルブ66の1次側ポートと2次側ポートが連通する。これにより、トロコイドポンプ54が吐出する潤滑油の一部は、リリーフバルブ66、および副潤滑油通路部67を経て、オイルシール44に供給されることになる。
When the pressure of the lubricating oil discharged from the
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
エンジン1が始動すると、クランクシャフト4の回転運動が、歯車列65を構成しているドライブギヤ65a、アイドラギヤ65b、およびドリブンギヤ65cを介してトロコイドポンプ54のドライブシャフト64に伝達され、インナロータ61とアウタロータ62が、図3における矢印D方向に回転する。
When the engine 1 is started, the rotational motion of the
トロコイドポンプ54が駆動されると、オイルパン51内に貯留されている潤滑油は、オイルストレーナ52、および潤滑油通路部分53pを経てトロコイドポンプ54に吸引される。また、トロコイドポンプ54が吐出する潤滑油は、潤滑油通路部分53f、オイルフィルタ55、および潤滑油通路部分53gを経てオイルギャラリ部56に流入する。
When the
オイルギャラリ部56に流入した潤滑油は、潤滑油通路部分53cを経てクランクジャーナル軸受11に供給されるとともに、潤滑油通路部分53jを経て吸気カムシャフトジャーナル軸受13、および排気カムシャフトジャーナル軸受14に供給される。これにより、クランクジャーナル軸受11、吸気カムシャフトジャーナル軸受13、排気カムシャフトジャーナル軸受14等の潤滑部10が潤滑されるとともに冷却されることになる。
The lubricating oil flowing into the
トロコイドポンプ54から吐出される潤滑油の圧力は、エンジン1の回転数が高くなるのに伴って上昇する。そして、トロコイドポンプ54から吐出される潤滑油の圧力が、リリーフバルブ66の作動設定圧力を上回ると、リリーフバルブ66の1次側ポートと2次側ポートが連通し、これにより、トロコイドポンプ54が吐出する潤滑油の一部は、リリーフバルブ66、および副潤滑油通路部67を経て、オイルシール44に供給されることになる。これにより、オイルシール44が潤滑されるとともに冷却されることになる。
The pressure of the lubricating oil discharged from the
このオイルシール44に供給される潤滑油は、リリーフバルブ66を経たものであるのである。さらに、副潤滑油通路部67は、潤滑油通路部53に接続されておらず、潤滑油通路部分53に対して独立しているので、オイルギャラリ部56を経てクランクジャーナル軸受11等に供給される潤滑油に流量変化が生じない。
The lubricating oil supplied to the
よって、潤滑油をオイルシール44に供給する分だけ、トロコイドポンプ54の仕事量が増えることはなく、トロコイドポンプ54のフリクションは増大しない。このため、トロコイドポンプ54の駆動源であるエンジン1の負荷は大きくならず、燃費の悪化を回避することができる。
Therefore, the amount of work of the
なお、本実施の形態においては、オイルポンプにトロコイドポンプ54を用いているが、トロコイドポンプ54に代えて、他の方式のポンプを用いてもよい。
In this embodiment, the
以上のように、本発明に係る潤滑油供給装置は、オイルポンプの仕事量を増やすことなく、オイルシールに潤滑油を供給できるという効果を奏するもので、各種の車両用エンジンに有用である。 As described above, the lubricating oil supply device according to the present invention has an effect that the lubricating oil can be supplied to the oil seal without increasing the work amount of the oil pump, and is useful for various types of vehicle engines.
1…エンジン、4…クランクシャフト、5…潤滑油供給装置、6…エンジンブロック、11…クランクジャーナル軸受、44…オイルシール、53…潤滑油通路部、54…トロコイドポンプ(オイルポンプ)、63o…吐出ポート、66…リリーフバルブ、67…副潤滑油通路部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 4 ... Crankshaft, 5 ... Lubricating oil supply apparatus, 6 ... Engine block, 11 ... Crank journal bearing, 44 ... Oil seal, 53 ... Lubricating oil passage part, 54 ... Trochoid pump (oil pump), 63o ...
Claims (2)
前記オイルポンプの吐出ポートから吐出される潤滑油をエンジンの軸受に供給する潤滑油通路部と、
1次側ポートと2次側ポートとを有しさらに両ポート間に1次側ポート内の圧力が設定圧力よりも高くなると両ポートを連通させる圧力連動開閉通路を有する構造で、前記1次側ポートが前記吐出ポートに連通されたリリーフバルブと、
前記リリーフバルブの前記2次側ポートから吐出される潤滑油を、前記エンジンのクランクシャフトに装着したオイルシールに供給する副潤滑油通路部を設けたことを特徴とする潤滑油供給装置。 An oil pump,
A lubricating oil passage section for supplying lubricating oil discharged from the discharge port of the oil pump to a bearing of the engine;
A structure having a primary side port and a secondary side port, and further having a pressure interlocking open / close passage that communicates between the ports when the pressure in the primary side port becomes higher than a set pressure. A relief valve having a port communicating with the discharge port;
A lubricating oil supply device, comprising: a sub-lubricating oil passage section that supplies lubricating oil discharged from the secondary port of the relief valve to an oil seal mounted on a crankshaft of the engine.
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