JP2018162837A - 流路開閉機構 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な作業で容易に流路を開閉することが可能な流路開閉機構を提供する。【解決手段】流路開閉機構Ｒは、シリンダヘッド１０４ｂ（第１部材）と、シリンダヘッド内に形成され、潤滑油を排出する下部排出口１６０ｂを有する第１流路１６０と、第１流路に連通され、シリンダヘッドの所定の面１０４ｃに開口した開口部を有する挿入穴１８０と、第１の位置と第２の位置とを移動可能に、挿入穴および第１流路に挿入される挿入部材３００と、を備え、挿入部材は、本体３１０と、貫通流路３２０とを有し、第１の位置において、本体の外周面３１２が下部排出口を封止し、第２の位置において、貫通流路の一方および他方の開口３２０ａ、３２０ｂが第１流路内に位置するように構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に設けられた流路開閉機構に関する。

車両のエンジンやトランスミッションには、潤滑油が通過する油路が形成されており、油路に潤滑油が供給される。また、エンジンの油路を通過した潤滑油は、過給機に形成された油路に供給される。エンジンと過給機とは別体であるため、エンジンの油路と過給機の油路とが配管で接続される（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−２４１５３３号公報

ところで、車両の製造時には、エンジン単体の動作確認をした後、エンジンと過給機とを接続する場合がある。このため、エンジン単体の動作確認を行う際には、エンジンの油路における過給機の油路との接続箇所を封止し、過給機を組み付ける際には、当該封止箇所を開放して過給機の油路と接続する必要がある。

そこで、本発明は、簡易な作業で容易に流路を開閉することが可能な流路開閉機構を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の流路開閉機構は、車両のエンジンまたはトランスミッションを構成する第１部材と、前記第１部材内に形成され、液体を排出する排出口を有する第１流路と、前記第１流路に連通され、前記第１部材の所定の面に開口した開口部を有する挿入穴と、第１の位置と第２の位置とを移動可能に、前記挿入穴および前記第１流路に挿入される挿入部材と、を備え、前記挿入部材は、柱形状であり、前記開口部を通じて一端側から前記挿入穴に挿入される本体と、一方の開口が前記本体の外周面に設けられ、他方の開口が該外周面または前記一端に設けられ、該本体を貫通する貫通流路と、を有し、前記第１の位置において、前記本体が前記第１流路に進入し、前記本体の外周面が前記排出口を封止し、前記第２の位置において、前記貫通流路の一方および他方の開口が前記第１流路内に位置するように構成される。

また、前記挿入部材は、前記第１の位置からさらに挿入されることで前記第２の位置に移動してもよい。

また、前記挿入部材は、前記第１の位置において、前記第１部材の所定の面と当接する第１規制部を有し、前記第１規制部は、前記本体に着脱自在に設けられてもよい。

また、前記挿入部材は、前記本体の外周面から立設した第２規制部を有し、前記第２規制部は、前記第２の位置において前記第１部材の所定の面と当接してもよい。

また、前記挿入穴には、ネジ山が設けられ、前記本体は、円柱形状であり、外周面にネジ山が設けられ、前記挿入穴に前記本体が螺合してもよい。

また、前記第１部材とは異なる第２部材と、前記第２部材内に形成され、前記第１部材の排出口から排出された前記液体を受入れる受入口を有する第２流路と、一端が前記第１部材の排出口に接続され、他端が前記第２部材の受入口に接続される配管を備え、前記受入口は、前記排出口より下方に設けられてもよい。

本発明によれば、簡易な作業で容易に流路を開閉することができる。

エンジンおよび過給機を説明する概略図である。 実施形態にかかる流路開閉機構を説明する図である。 挿入部材による第１流路の下部排出口の開閉を説明する図である。 従来の流路開閉機構を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、エンジン１００および過給機２００を説明する図である。なお、図１中、エンジン１００を正面図で示す。また、本実施形態の図１を含む以下の図では、垂直に交わるＸ軸（水平方向）、Ｙ軸（水平方向）、Ｚ軸（鉛直方向）を図示の通り定義している。図１に示すように、エンジン１００は、２つのシリンダブロック１０２ａ、１０２ｂと、２つのシリンダヘッド１０４ａ、１０４ｂと、２つのキャリア１０６ａ、１０６ｂと、２つのロッカーカバー１０８ａ、１０８ｂと、チェーンカバー１１０とが設けられている。本実施形態のエンジン１００は、チェーンカバー１１０が車両の前方向に位置するように、ボンネット内に配置される。

エンジン１００は、図１中、右側から左側に向かって、ロッカーカバー１０８ａ、キャリア１０６ａ、シリンダヘッド１０４ａ、シリンダブロック１０２ａ、シリンダブロック１０２ｂ、シリンダヘッド１０４ｂ、キャリア１０６ｂ、ロッカーカバー１０８ｂが水平方向に並んで配置される水平対向エンジンである。

また、シリンダブロック１０２ａ、１０２ｂ、シリンダヘッド１０４ａ、１０４ｂ、キャリア１０６ａ、１０６ｂ、ロッカーカバー１０８ａ、１０８ｂの前面側には、これらの前面を覆うようにチェーンカバー１１０が接合されている。そして、シリンダブロック１０２ａ、１０２ｂ、シリンダヘッド１０４ａ、１０４ｂ、キャリア１０６ａ、１０６ｂ、および、ロッカーカバー１０８ａ、１０８ｂの前面と、チェーンカバー１１０とにより囲まれた空間がチェーン室１１２として形成される。

２つのシリンダブロック１０２ａ、１０２ｂの間には、クランクシャフト１１６が回転自在に支持される。キャリア１０６ａには、吸気ポートを開閉する吸気弁を移動させるためのカムが固定された吸気用カムシャフト１１８ａ、および、排気ポートを開閉する排気弁を移動させるためのカムが固定された排気用カムシャフト１２０ａが回転自在に支持されている。同様に、キャリア１０６ｂには、吸気用カムシャフト１１８ｂおよび排気用カムシャフト１２０ｂが回転自在に支持されている。

なお、詳しい説明は省略するが、シリンダブロック１０２ａ、１０２ｂには、複数のシリンダボアが形成されており、それぞれのシリンダボアには、クランクシャフト１１６に対してコンロッド（不図示）を介して接続されたピストン（不図示）が水平方向に摺動可能に配置されている。そして、ピストンの往復動により、クランクシャフト１１６が回転駆動される。

また、チェーン室１１２には、吸気用カムシャフト１１８ａ、１１８ｂの一端に設けられたカムスプロケット１３０ａ、１３０ｂ、排気用カムシャフト１２０ａ、１２０ｂの一端に設けられたカムスプロケット１３２ａ、１３２ｂが配置されている。

また、チェーン室１１２には、クランクシャフト１１６の一端に設けられた駆動用のスプロケット１３４が配置されている。そして、チェーン室１１２内では、駆動用のスプロケット１３４と、カムスプロケット１３０ａと、カムスプロケット１３２ａとにタイミングチェーン１３６ａが掛け渡され、駆動用のスプロケット１３４と、カムスプロケット１３０ｂと、カムスプロケット１３２ｂとにタイミングチェーン１３６ｂが掛け渡されている。

これにより、クランクシャフト１１６が回転すると、タイミングチェーン１３６ａを介して吸気用カムシャフト１１８ａおよび排気用カムシャフト１２０ａが回転駆動されるとともに、タイミングチェーン１３６ｂを介して吸気用カムシャフト１１８ｂおよび排気用カムシャフト１２０ｂが回転駆動される。

また、クランクシャフト１１６には、オイルポンプ１３８が接続されている。シリンダブロック１０２ａ、１０２ｂの下側にはオイルパン１４０が設けられており、オイルパン１４０内にはオイルが貯留されている。オイルポンプ１３８は、オイルパン１４０内に貯留されているオイルを吸引し、吸引したエンジンオイルをエンジン１００に形成された分配流路１５２ａ、１５２ｂを介してエンジン１００の各部に供給する。

また、分配流路１５２ｂには、シリンダヘッド１０４ｂ（第１部材）に形成された第１流路１６０が連通されている。第１流路１６０は、シリンダヘッド１０４ｂを鉛直方向に貫通した流路であり、上端に形成された上部排出口１６０ａがプラグ１６２で封止されている。また、第１流路１６０の下端に形成された下部排出口１６０ｂ（排出口）には、配管１７０の一端が接続されている。配管１７０の他端には、エンジン１００の下方に設けられた過給機２００（第２部材）内に形成された第２流路２０２の受入口２０２ａが接続されている。受入口２０２ａを通じて供給され、第２流路２０２を通過した潤滑油（液体）は、不図示の排油路を通過して、オイルパン１４０に排出される。

ところで、車両を製造する際には、まずエンジン１００のみの動作確認をした後、エンジン１００と過給機２００とを接続する。したがって、動作確認を行う際には、第１流路１６０の上部排出口１６０ａ、下部排出口１６０ｂを、ボルトやプラグ等の封止部材で封止し、過給機２００と接続する際には、封止部材を取り外して第１流路１６０を開放する必要がある。

理解の便宜のため、図４を参照し、従来の流路開閉機構について説明する。図４は、従来の流路開閉機構を説明する図である。なお、図４中、潤滑油の流れを矢印で示す。図４（ａ）に示すように、エンジン１００の動作確認を行う前に、まず、第１流路１６０の上部排出口１６０ａを封止部材１０ａで、下部排出口１６０ｂを封止部材１０ｂで封止する。その後、エンジン１００の動作確認を行うと、分配流路１５２ｂから第１流路１６０に潤滑油が供給され、その後、第１流路１６０から、シリンダヘッド１０４ｂ内に設けられたカムスプロケット１３０ｂ、１３２ｂ等の部材に潤滑油を供給するための分配流路１５２ｂ１、１５２ｂ２に流れ混む。したがって、エンジン１００の動作確認が終了した際には、分配流路１５２ｂ、１５２ｂ１、１５２ｂ２、第１流路１６０が潤滑油で満たされることとなる。

ここで、過給機２００は、エンジン１００の下方に配されるため、第１流路１６０の下部排出口１６０ｂと過給機２００の受入口２０２ａとを配管１７０で接続することができれば、配管１７０を相対的に短くすることが可能となる。しかし、第１流路１６０は、鉛直方向に延在しているため、図４（ｂ）に示すように、下部排出口１６０ｂを封止していた封止部材１０ｂを取り外すと、潤滑油が下部排出口１６０ｂから流出してしまう。このため、下部排出口１６０ｂを配管１７０に接続することができなかった。

このため、従来、図４（ｃ）に示すように、上部排出口１６０ａを封止していた封止部材１０ａ（流路開閉機構）を取り外し、第１流路１６０の上部排出口１６０ａと、過給機２００とを配管１７０で接続していた。したがって、配管１７０が相対的に長くなってしまうという問題があった。

そこで、本実施形態では、潤滑油の流出を防止しつつ、第１流路１６０の下部排出口１６０ｂと配管１７０とを接続することを可能とする流路開閉機構Ｒについて説明する。

図２は、本実施形態にかかる流路開閉機構Ｒを説明する図である。図２（ａ）に示すように、流路開閉機構Ｒは、シリンダヘッド１０４ｂ（第１部材）と、配管１７０と、過給機２００（第２部材）と、挿入部材３００と、第１規制部３５０とを含んで構成される。上記したように、シリンダヘッド１０４ｂには、鉛直方向に延在した第１流路１６０が形成されている。また、図２（ａ）に示すように、シリンダヘッド１０４ｂには、第１流路１６０に連通される挿入穴１８０が水平方向（図２中、Ｘ軸方向）に形成されている。挿入穴１８０は、シリンダヘッド１０４ｂの所定の面１０４ｃに開口した開口部１８０ａを有する。また、本実施形態において、挿入穴１８０には、ネジ山が設けられている。

挿入部材３００は、後述する閉位置（第１の位置）と、開位置（第２の位置）とを移動可能に、挿入穴１８０および第１流路１６０に挿入される。図２（ｂ）に示すように、挿入部材３００は、例えば、ユニオンボルトで構成され、本体３１０と、貫通流路３２０と、第２規制部３３０とを含んで構成される。なお、第１流路１６０において、挿入部材３００が挿入される箇所にも挿入穴１８０と同様なネジ山が設けられている。

本体３１０は、円柱形状であり、その外周面３１２において、後述する第１規制部３５０が取り付けられる部位を除いてネジ山が設けられている。本体３１０は、開口部１８０ａを通じて一端３１０ａ側から挿入穴１８０に挿入される。なお、上記したように、挿入穴１８０および第１流路１６０の一部にはネジ山が設けられており、本体３１０は挿入穴１８０および第１流路１６０の一部に螺合しながら挿入される。

貫通流路３２０は、一方の開口３２０ａが本体３１０の外周面３１２に設けられ、他方の開口３２０ｂが本体３１０の一端３１０ａに設けられる、本体３１０を貫通する流路である。具体的に説明すると、貫通流路３２０は、第１貫通流路３２２と、第２貫通流路３２４とで構成される。第１貫通流路３２２は、本体３１０の一端３１０ａから他端３１０ｂ側に向かって延在した流路である。第２貫通流路３２４は、第１貫通流路３２２と連通するとともに、本体３１０の軸方向（以下、単に「軸方向」と称する）と直交する方向に貫通した流路である。なお、開口３２０ｂは、第１貫通流路３２２に設けられ、２つの開口３２０ａは第２貫通流路３２４に設けられる。

また、本体３１０の他端３１０ｂ側には、外周面３１２から立設した第２規制部３３０が設けられている。

図３は、挿入部材３００による第１流路１６０の下部排出口１６０ｂの開閉を説明する図である。図３（ａ）は閉位置の挿入部材３００を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）における破線で囲った部分の拡大図である。図３（ｃ）は開位置の挿入部材３００を示す図であり、図３（ｄ）は図３（ｃ）における破線で囲った部分の拡大図である。

上記したように、挿入部材３００の本体３１０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示す閉位置と、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示す開位置とを移動可能に、挿入穴１８０および第１流路１６０に挿入される。なお、挿入部材３００を閉位置に配した後、エンジン１００の動作確認が行われる。そして、動作確認の終了後、シリンダヘッド１０４ｂと過給機２００とを配管１７０で接続した後に、挿入部材３００が閉位置から開位置に移動される。

図３（ａ）に示すように、閉位置において、挿入部材３００の本体３１０は、第１流路１６０に進入し、本体３１０の外周面３１２によって、第１流路１６０の下部排出口１６０ｂが封止される位置に配置される。具体的に説明すると、図３（ｂ）に示すように、閉位置において、本体３１０の外周面３１２のうち、開口３２０ａと開口３２０ｂとの間に位置する外周面３１２ａによって下部排出口１６０ｂが封止される。また、閉位置において、開口３２０ａが挿入穴１８０内となる位置に本体３１０が配置される。つまり、第１流路１６０の下部排出口１６０ｂが外周面３１２ａによって封止され、開口３２０ａが挿入穴１８０の内周面によって封止される位置に本体３１０が配置される。本体３１０の寸法について説明すると、開口３２０ａの一端３１０ａ側の端部から、一端３１０ａまでの長さＬは、下部排出口１６０ｂの直径Ｍより長い。

挿入部材３００が閉位置に配された状態で、エンジン１００の動作確認が行われると、第１流路１６０に流入した潤滑油は、開口３２０ｂを介して貫通流路３２０（第１貫通流路３２２）内に流入する。但し、２つの開口３２０ａは、挿入穴１８０の内周面によって封止されているため、貫通流路３２０に流入した潤滑油が外部に流出することはない。

第１規制部３５０は、例えば、断面視Ｃ字型のスペーサで構成され、本体３１０の外周面３１２に着脱自在に設けられる。第１規制部３５０は、閉位置において、シリンダヘッド１０４ｂの所定の面１０４ｃと、第２規制部３３０とに当接する寸法となっている。つまり、第１規制部３５０の軸方向の長さは、閉位置における第２規制部３３０と面１０４ｃとの間の長さと等しい。第１規制部３５０が本体３１０に装着されることにより、開口部１８０ａから挿入される本体３１０が閉位置を越えて挿入されてしまう事態を回避することができる。したがって、挿入部材３００によって、下部排出口１６０ｂを確実に封止することが可能となる。

エンジン１００の動作確認が終了すると、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように、まず、配管１７０を下部排出口１６０ｂに接続する。その後、第１規制部３５０を取り外して、挿入部材３００をさらに挿入し、開位置まで移動させる。挿入部材３００の本体３１０は、開位置において、貫通流路３２０の開口３２０ａが第１流路１６０内に位置するように（開口３２０ａが下部排出口１６０ｂと連通するように）構成される。つまり、挿入部材３００の本体３１０は、開位置において、開口３２０ａが下部排出口１６０ｂに対向する（臨む）ように構成される。これにより、開口３２０ａによって、開口３２０ｂと下部排出口１６０ｂとが連通し、第１流路１６０と配管１７０とを連通させることができる。

したがって、第１流路１６０の下部排出口１６０ｂから潤滑油を流出させることなく、下部排出口１６０ｂに配管１７０を接続することができる。このため、上部排出口１６０ａに配管１７０を接続する場合と比較して、配管１７０を短くすることが可能となる。

第２規制部３３０は、開位置においてシリンダヘッド１０４ｂの所定の面１０４ｃと当接するように、本体３１０に設けられる。第２規制部３３０を備える構成により、本体３１０が開位置を越えて挿入されてしまう事態を回避することができる。したがって、挿入部材３００によって、下部排出口１６０ｂと、開口３２０ａ、３２０ｂとを確実に連通させることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態にかかる流路開閉機構Ｒによれば、挿入部材３００を挿入するだけといった簡易な構成で、第１流路１６０の下部排出口１６０ｂを開閉することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、エンジン１００を構成するシリンダヘッド１０４ｂに形成された第１流路１６０を開閉する挿入部材３００について説明した。しかし、第１流路１６０は、潤滑油や冷却水といった液体が通過する流路であればよく、車両のエンジン１００またはトランスミッションを構成する第１部材に形成されればよい。

また、上記実施形態において、本体３１０が挿入穴１８０に直接螺合される構成を例に挙げて説明した。しかし、本体３１０と挿入穴１８０との間にシール材を充填してもよい。

また、上記実施形態において、挿入部材３００が、閉位置からさらに挿入穴１８０に挿入されることで開位置に移動する構成を例に挙げて説明した。しかし、挿入部材３００は、挿入穴１８０から抜き出される方向に移動することで、閉位置から開位置に移動するように構成されてもよい。

また、上記実施形態において、第１規制部３５０がスペーサで構成される場合を例に挙げて説明した。しかし、第１規制部は、本体３１０に着脱自在に設けられるとともに、閉位置において、第１部材の所定の面と当接できれば、構成に限定はない。例えば、第１規制部はＲピンで構成されてもよい。この場合、本体３１０における開口３２０ａより他端３１０ｂ側に、Ｒピンが挿通される挿通孔が形成される。

また、上記実施形態において、挿入穴１８０に本体３１０が螺合する構成を例に挙げて説明した。しかし、挿入穴１８０に本体３１０が圧入されてもよい。この場合、本体３１０は円柱形状でなくてもよく、少なくとも柱形状（例えば、角柱、三角柱等の柱体）であればよい。

また、上記実施形態において、過給機２００の受入口２０２ａが下部排出口１６０ｂより下方に設けられる構成を例に挙げて説明した。しかし、受入口２０２ａと下部排出口１６０ｂとの位置関係に限定はない。例えば、受入口２０２ａが下部排出口１６０ｂより上方に設けられてもよいし、受入口２０２ａと下部排出口１６０ｂとの高さが等しくてもよい。

本発明は、車両に設けられた流路開閉機構に利用できる。

Ｒ 流路開閉機構
１００ エンジン
１０４ｂ シリンダヘッド（第１部材）
１６０ 第１流路
１６０ｂ 下部排出口（排出口）
１７０ 配管
１８０ 挿入穴
１８０ａ 開口部
２００ 過給機（第２部材）
２０２ 第２流路
２０２ａ 受入口
３００ 挿入部材
３１０ 本体
３１０ａ 一端
３１０ｂ 他端
３１２ 外周面
３２０ 貫通流路
３２０ａ、３２０ｂ 開口
３３０ 第２規制部
３５０ 第１規制部

Claims (6)

1. 車両のエンジンまたはトランスミッションを構成する第１部材と、
   前記第１部材内に形成され、液体を排出する排出口を有する第１流路と、
   前記第１流路に連通され、前記第１部材の所定の面に開口した開口部を有する挿入穴と、
   第１の位置と第２の位置とを移動可能に、前記挿入穴および前記第１流路に挿入される挿入部材と、
   を備え、
   前記挿入部材は、
   柱形状であり、前記開口部を通じて一端側から前記挿入穴に挿入される本体と、
   一方の開口が前記本体の外周面に設けられ、他方の開口が該外周面または前記一端に設けられ、該本体を貫通する貫通流路と、
   を有し、
   前記第１の位置において、前記本体が前記第１流路に進入し、前記本体の外周面が前記排出口を封止し、
   前記第２の位置において、前記貫通流路の一方および他方の開口が前記第１流路内に位置するように構成される流路開閉機構。
2. 前記挿入部材は、前記第１の位置からさらに挿入されることで前記第２の位置に移動する請求項１に記載の流路開閉機構。
3. 前記挿入部材は、前記第１の位置において、前記第１部材の所定の面と当接する第１規制部を有し、
   前記第１規制部は、前記本体に着脱自在に設けられる請求項２に記載の流路開閉機構。
4. 前記挿入部材は、前記本体の外周面から立設した第２規制部を有し、
   前記第２規制部は、前記第２の位置において前記第１部材の所定の面と当接する請求項２または３に記載の流路開閉機構。
5. 前記挿入穴には、ネジ山が設けられ、
   前記本体は、円柱形状であり、外周面にネジ山が設けられ、
   前記挿入穴に前記本体が螺合する請求項１から４のいずれか１項に記載の流路開閉機構。
6. 前記第１部材とは異なる第２部材と、
   前記第２部材内に形成され、前記第１部材の排出口から排出された前記液体を受入れる受入口を有する第２流路と、
   一端が前記第１部材の排出口に接続され、他端が前記第２部材の受入口に接続される配管を備え、
   前記受入口は、前記排出口より下方に設けられる請求項１から５のいずれか１項に記載の流路開閉機構。

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