JP3695004B2 - 機械式過給機付エンジンの潤滑装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の軸上にそれぞれ動力伝達ギアおよびロータが設けられた機械式過給機と、少なくとも上記動力伝達ギアに潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、この潤滑油供給手段から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路とを有する機械式過給機付エンジンの潤滑装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平４−３０８３１８号公報に示されるように、エンジン本体のクランク軸によって駆動される雄ロータと雌ロータとを有する非接触式のスクリュー型過給機、つまりいわゆるリショルムポンプからなる機械式過給機をエンジン本体の側方に近接させた状態で配置することにより、エンジン全体をコンパクト化するように構成された過給機付内燃機関が知られている。
【０００３】
また、特開平６−３１７１６８号公報に示されるように、機械式過給機のケーシングに支持された雄ロータ軸および雌ロータ軸に駆動力を伝達する雄ロータタイミングギアと雌ロータタイミングギアとからなる動力伝達ギアの噛合部に、給油ノズルから潤滑油を噴射することにより、高速かつ高温の過酷な条件で運転される上記動力伝達ギアを冷却してその摩耗を抑制し、上記雄ロータ軸および雌ロータ軸間のクリアランスが大きくなることに起因した圧縮効率の低下および歯打ち音の発生等を防止することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように高速回転する雄ロータ軸および雌ロータ軸を備えた機械式過給機付エンジンにおいて、給油ノズルを有する潤滑油供給手段によって動力伝達ギアの噛合部に潤滑油を噴射するように構成した場合には、上記潤滑油供給手段から噴射された潤滑油が機械式過給機のケーシング内に滞留してその油面が上昇すると、上記動力伝達ギアや、これに駆動力を伝達する増速ギア等が潤滑油内に浸漬され、この増速ギア等の回転に応じて上記潤滑油が掻き回されることにより、潤滑油の温度が上昇してその冷却機能が低下するとともに、上記増速ギア等の駆動力が無駄に消費される等の問題がある。
【０００５】
このため、上記ケーシングの底部をエンジン本体に連通させるリターン通路を設け、ケーシングの底部に貯溜された潤滑油をその自重によってエンジン本体内に排出することにより、上記潤滑油の油面が上昇するのを抑制することが行われているが、上記のように機械式過給機をエンジン本体の側方に配置した場合には、車両の旋回時等に、車体に作用する遠心力に応じて上記油面が傾斜状態となると、潤滑油の排出性が阻害されて増速ギア等が潤滑油内に浸漬されることを防止することができないという問題がある。
【０００６】
すなわち、上記遠心力に応じてケーシング内に貯溜された潤滑油の油面の水平方向に対する傾斜角度が大きくなると、上記リターン通路のケーシングに接続される上流側部およびエンジン本体に接続される下流側部の位置次第によっては、このリターン通路を通して潤滑油を流下させることが困難となり、ケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が上昇することが避けられない。このため、増速ギア等が潤滑油内に浸漬され、この増速ギア等の回転に応じて潤滑油が掻き回されることにより、潤滑油の温度が上昇してその冷却機能が低下するとともに、上記増速ギア等の駆動力が無駄に消費されるという問題があった。
【０００７】
特に、ケーシングとロータとの間隙が極めて小さいリショルムポンプからなる機械式過給機では、上記潤滑油の温度が上昇してその冷却機能が低下すると、上記動力伝達ギアの噛合部等において発生した熱が上記ロータに伝達されてロータが熱膨張することにより、その外周部がケーシングに干渉してスティックする虞があるため、上記潤滑油の排出性が阻害されることを確実に防止できるようにすることが望まれていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油を常に適正状態で排出することができる機械式過給機付エンジンの潤滑装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、一対の軸上にそれぞれ動力伝達ギアおよびロータが設けられた機械式過給機と、少なくとも上記動力伝達ギアの噛合部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、この潤滑油供給手段から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路とを有し、上記機械式過給機がエンジン本体の側方に配設されてなる機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記リターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、上記機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置し、かつこのリターン通路をエンジン本体のクランク軸方向の端部に接続するとともに、この接続部をエンジン本体内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面位置よりも上方に配設したものである。
【００１０】
上記構成によれば、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、車体に作用する遠心力に応じて機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面およびエンジン本体内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合においても、リターン通路の上流側部が、上記油面の高さ方向に対して下流側部の下方に位置するという事態の発生が防止されるとともに、この遠心力によるエンジン本体内の油面傾斜（油面変位）に対して影響の少ない位置であるエンジン本体のクランク軸方向の端部に上記リターン通路の接続部を設けたことにより、この接続部が上記潤滑油の油面の下方に位置することがなく、上記リターン通路を介した潤滑油の排出性が常に良好状態に維持されることになる。また、エンジン本体に対する上記リターン通路の接続部を下方に配設することにより、その分、機械式過給機を下方に配設することが可能となる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、リターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、４５°よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置したものである。
【００１２】
上記構成によれば、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、１Ｇに相当する遠心力が車体に作用して機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が４５°の傾斜状態となった場合においても、リターン通路の上流側部が、上記油面の高さ方向に対して下流側部の下方に位置するという事態の発生が防止され、上記リターン通路を介した潤滑油の排出性が常に良好状態に維持されることになる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置が、増速ギアを有する機械式過給機付エンジンに装備されたものである。
【００１４】
上記構成によれば、増速ギアによって高速で回転駆動されるロータの動力伝達ギアを冷却する潤滑油の排出性が良好状態に維持されることにより、この潤滑油が上記増速ギア等によって掻き回されることが防止され、その冷却機能が良好状態に維持されることになる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、一対の軸上にそれぞれ動力伝達ギアおよびロータが設けられた機械式過給機と、少なくとも上記動力伝達ギアに潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、この潤滑油供給手段から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路とを有し、上記機械式過給機がエンジン本体の側方に配設されてなる機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記リターン通路に拡大室を設けるとともに、この拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、上記機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置したものである。
【００１６】
上記構成によれば、機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油がリターン通路を介して一旦、拡大室に導出された後、この拡大室からリターン通路を介してエンジン本体内に排出されることになる。そして、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、車体に作用する遠心力に応じて機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合においても、上記拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部が、上記油面の高さ方向に対して下流側部の下方に位置することがなく、上記リターン通路を介して拡大室に導出される潤滑油の排出性が常に良好状態に維持されることになり、リターン通路の拡大室より下流側の通路形状、ないしリターン通路のエンジン本体に対する接続部の位置関係によって、このリターン通路の拡大室よりも下流側の排油性が低化しても、上記ケーシング内の潤滑油の油面が上昇することが防止されることになる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、上記請求項４記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が４５°よりも大きな値となるようにリターン通路を設置したものである。
【００１８】
上記構成によれば、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、１Ｇに相当する遠心力が車体に作用して機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が４５°の傾斜状態となった場合においても、拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部が、上記油面の高さ方向に対して下流側部の下方に位置するという事態の発生が防止され、上記リターン通路を介した潤滑油の排出性が常に良好状態に維持されることになる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、上記請求項４または５記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置が、増速ギアを有する機械式過給機付エンジンに装備されたものである。
【００２０】
上記構成によれば、増速ギアによって高速で回転駆動されるロータの動力伝達ギアを冷却する潤滑油の排出性が良好状態に維持されることにより、この潤滑油が上記増速ギア等によって掻き回されることが防止され、その冷却機能が良好状態に維持されることになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る機械式過給機付エンジンの潤滑装置の実施形態を示している。この潤滑装置は、直列式に複数の気筒が配列されたエンジン本体１と、その側方に設置された増速ギア付リショルムポンプからなる機械式過給機２と、この機械式過給機２の動力伝達ギアの噛合部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段４と、上記機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油をその自重によってエンジン本体１側に戻すリターン通路６とを有している。
【００３８】
上記機械式過給機２は、図２に示すように、螺旋状の突条を有する雄ロータ７と、この雄ロータ７の突条に噛み合う螺旋状の凹溝を有する雌ロータ８とがケーシング５内の下方および上方に並列状態で配設され、上記雄ロータ７および雌ロータ８の回転に応じてケーシング５の後端部から空気を吸入し、この空気を両ロータ７，８の間において圧縮してケーシング５の前端部から軸と直交する方向に吐出するように構成されている。
【００３９】
上記ケーシング５の前端部下方側には、入力軸９が軸受１０，１１によって回転自在に支持され、上記入力軸９の先端部にはダンパプーリ１２が固定されるとともに、この入力軸９の基端部には増速用の大径ギア１３が固定されている。そして、エンジン本体１のクランク軸１４から図外のベルト機構を介して上記ダンパプーリ１２に入力される駆動力に応じて上記入力軸９が回転駆動されるようになっている。
【００４０】
上記雄ロータ７の軸方向の両端部には軸部が突設され、この軸部が軸受１５，１６によってそれぞれ回転自在に支持されるとともに、この軸受１５，１６の設置部がリップシール１７，１８によってシールされている。また、雌ロータ８の軸方向の両端部には軸部が突設され、この軸部が軸受１９，２０によって回転自在に支持されるとともに、この軸受１９，２０の設置部がリップシール２１，２２によってシールされている。
【００４１】
上記雌ロータ８の軸部には、上記大径ギア１３に噛合する増速用の小径ギア２３と、雌ロータタイミングギア２４とが相隣接した状態で固定されている。また、上記雄ロータ７の軸部には、上記雌ロータタイミングギア２４に噛合する雄ロータタイミングギア２５が固定されている。そして、上記入力軸９に伝達された駆動力が上記増速用の大径ギア１３および小径ギア２３からなる増速ギアにより増速されて雌ロータ８に伝達されるとともに、この雌ロータ８に伝達された駆動力が上記雌ロータタイミングギア２４および雄ロータタイミングギア２５からなる動力伝達ギアを介して雄ロータ７に伝達されることにより、この雄ロータ７および雌ロータ８が所定の回転数比で高速回転するように構成されている。
【００４２】
また、上記機械式過給機２のケーシング５には、図１に示すように、上記雄ロータタイミングギア２５および雌ロータタイミングギア２４からなる動力伝達ギアの噛合部に潤滑油を噴射するノズル２６を有する潤滑油供給手段４が設けられるとともに、上記ノズル２６から噴射されてケーシング５内に貯溜された潤滑油の導出孔２７がケーシング５の底部に形成されている。
【００４３】
そして、上記ケーシング５の導出孔２７と、シリンダブロック２８の側壁部、つまりエンジン本体１の側面部に形成された排出孔２９とが、上記リターン通路６によって接続されている。このリターン通路６は、その上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度αが、ケーシング５内において仮想線で示すように最大傾斜状態となった潤滑油の油面Ｏ１´の水平方向に対する傾斜角度βよりも大きな値となるように設置されている。
【００４４】
例えば、車両の旋回時においてエンジン本体１の側方に作用する遠心力の最大値は、通常１Ｇ程度であり、上記エンジン本体１を縦置き状態で搭載した場合に、上記遠心力に応じてケーシング５内で機械式過給機２の軸と直交する方向に傾斜する油面Ｏ１´の最大傾斜角度βは４５°程度になるため、上記実施形態ではリターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の傾斜角度αを、４５°よりも大きな値、例えば６０°程度に設定している。
【００４５】
なお、エンジン本体１を横置き状態で車両に搭載した場合には、この車両の発進時または停車時に車体の前後方向に作用する慣性力、あるいは坂道の走行時に作用する重力の影響を受けて、上記ケーシング５内に貯溜された潤滑の油面Ｏ１が上記機械式過給機２の軸と直交する方向に傾斜するため、上記慣性力および重力に応じて変化する油面Ｏ１´の最大傾斜角度βに基づいてリターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の傾斜角度αが設定されることになる。
【００４６】
また、エンジン本体１のシリンダブロック２８に対するリターン通路６の接続部となる上記排出孔２９は、エンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が、図１の仮想線で示すように、最大傾斜状態となった場合における油面Ｏ２´と平行に伸びるとともに、コンロッド３０の大端部３０ａが描く軌跡の最外形線Ａの下部と接するように伸びる基準ラインＬ２の上方に配設されている。これによって上記車両において、エンジン本体１のオイルパン３１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が、図１の仮想線で示すように、最大傾斜状態となった場合、つまり上記油面Ｏ２´の傾斜角度γが４５°となった場合における油面位置よりも上方に、上記排出孔２９が位置するようになっている。
【００４７】
さらに、上記機械式過給機２のケーシング５に対するリターン通路６の接続部となる導出孔２７は、上記ケーシング５の重心Ｇを通る鉛直線上の中心位置Ｃよりも所定距離ａだけエンジン本体１側に配設されるとともに、上記リターン通路６の傾斜角度に対応した角度に傾斜した状態で形成されている。
【００４８】
上記構成の機械式過給機２の作動時には、潤滑油供給手段４のノズル２６から上記雌ロータタイミングギア２４と雄ロータタイミングギア２５との噛合部に潤滑油が噴射されることにより、高速回転する上記雌ロータタイミングギア２４および雄ロータタイミングギア２５からなる動力伝達ギアがそれぞれ冷却される。そして、上記ノズル２６噴射されてケーシング５の底部に貯溜された潤滑油は、その自重によって上記リターン通路６内を流下し、エンジン本体１のオイルパン３１内に排出されることになる。
【００４９】
そして、上記のように潤滑油供給手段４から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体１側に戻すリターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度αが、機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が最大傾斜状態となった場合における油面Ｏ１´の水平方向に対する傾斜角度βよりも大きな値となるように、上記リターン通路６を設置したため、上記車両の旋回時等に、車体に最大の遠心力が作用した場合においても、上記リターン通路６の上流側部が、上記遠心力が作用した状態における油面Ｏ１´，Ｏ２´の高さ方向、つまり上記油面Ｏ１´，Ｏ２´と直角方向に対してリターン通路６の下流側部の下方に位置することはなく、上記潤滑油の排出性が阻害されるという事態の発生を確実に防止することができる。
【００５０】
また、エンジン本体１の側面部に対するリターン通路６の接続部（導出孔２７）を、エンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が最大傾斜状態となった場合における油面Ｏ２´の位置よりも上方に配設したため、車両の旋回時に作用する上記最大の遠心力によって上記潤滑油の油面Ｏ２´が最大傾斜状態となった場合においても、上記導出孔２７がエンジン本体１内の潤滑油内に浸漬されて上記リターン通路６内の潤滑油の排出性が阻害されるという事態を確実に防止することができる。
【００５１】
したがって、上記機械式過給機２がエンジン本体１の側方に配設され、機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油をエンジン本体１の側方に戻すリターン通路６のレイアウトが避けられない機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記潤滑油の排出性が阻害されるのを防止することにより、この潤滑油の油面Ｏ１が上昇して上記増速用の大径ギア１３または雄ロータタイミングギア２５等が潤滑油内に浸漬されるという事態の発生を確実に防止することができるため、上記大径ギア１３または雄ロータタイミングギア２５等によって潤滑油が掻き回されることを確実に防止し、これによって上記機械式過給機２の駆動力が浪費されるのを防止することができる。
【００５２】
特に、上記のようにエンジン本体１のクランク軸１４によって駆動される機械式過給機２の入力軸９をケーシング５の下方側に配設した場合には、大きな駆動力が入力される上記入力軸９をエンジン本体１に近付けてその支持剛性を充分に確保できる反面、上記入力軸９に固定された大径ギア１３がケーシング５内の潤滑油に浸漬され易いので、上記構成を採用して潤滑油の油面Ｏ１が上昇するのを抑制することにより、上記大径ギア１３によって潤滑油が掻き回されるのを防止することが望まれる。
【００５３】
また、上記構成を採用することにより、大径ギア１３等によって潤滑油が掻き回されることに起因する潤滑油の温度上昇を抑制し、その冷却機能を常に良好状態に維持することができるため、上記雌ロータタイミングギア２４および雄ロータタイミングギア２５からなる動力伝達ギアの噛合部において発生する熱が雄ロータ７および雌ロータ８に伝達されることによる両ロータ７，８の熱膨張を抑制し、これらのロータ７，８がケーシング５に干渉してスティックするという事態の発生を効果的に防止することができる。
【００５４】
上記実施形態では、リターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度αが、４５°よりも大きな値となるように上記リターン通路６を設置したため、各種の車両毎に上記油面の最大傾斜角度を求めてリターン通路６の設置角度を設定するという繁雑な作業を要することなく、上記潤滑油の排出性を良好状態に維持できるという利点がある。
【００５５】
すなわち、通常の車両では、その旋回時等において１Ｇ以上の遠心力が車体に作用することは考えられないため、リターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度を、４５°よりも大きな値に設定することにより、車体に最大の遠心力が作用して機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１´が最大傾斜状態となった場合においても、リターン通路６の上流側部が、上記油面Ｏ１´の高さ方向に対して下流側部の下方に位置するという事態の発生を防止し、上記リターン通路６を介した潤滑油の排出性を常に良好状態に維持することができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、機械式過給機２のケーシング５に対するリターン通路６の接続部（導出孔２７）を、上記ケーシング５の中心位置Ｃよりもエンジン本体１側に配設したため、機械式過給機２の設置位置を上方に設定することなく、リターン通路６の設置方向を鉛直方向に近付けることができる。したがって、機械式過給機２のケーシング５に対するリターン通路６の接続部を、上記ケーシング５の中心位置Ｃに配設したものに比べて、リターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度αを大きく保ちつつ、機械式過給機６の設置位置を下方に位置させることができる。
【００５７】
このため、上記リターン通路６を介した潤滑油の排出性を良好状態に維持できるとともに、エンジンの搭載状態におけるエンジンロール軸心、つまりエンジンの稼働時におけるエンジン本体１の振れ中心であってクランク軸１４の回転中心の近傍に位置する軸心と機械式過給機６の重心Ｇとの距離を短くし、その分だけ、エンジンロール軸心を中心とした機械式過給機６の回転モーメントを小さくしてエンジンルールに起因する機械式過給機２の振動を低減しつつ、上記リターン通路６を介した潤滑油の排出性を良好状態に維持することができるという利点がある。
【００５８】
さらに、上記実施形態に示すように、機械式過給機２のケーシング５に対するリターン通路６の接続部（導出孔２７）を、リターン通路６の傾斜角度αに対応した角度に傾斜させた場合には、図３に示すように、ケーシング５の下方に伸びる導出孔２７ａを形成した場合に比べて、リターン通路５の傾斜角度αを大きくしてその設置方向を鉛直方向に近付けることができるため、リターン通路６を介した潤滑油の排出性を効果的に改善することができる。
【００５９】
また、上記実施形態では、エンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が最大傾斜状態となった場合、例えば４５°の傾斜状態となった油面Ｏ２´と平行に伸びるとともに、コンロッド３０の大端部３０ａが描く最外形線の軌跡Ａの下部と接するように伸びる基準ラインＬ２の上方に、エンジン本体１のシリンダブロック２８に対するリターン通路５の接続部（排出孔２９）を配設したため、コンロッド３０の下端部が浸漬しないような状態でエンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が、上記遠心力に応じて最大傾斜状態となった場合においても、エンジン本体１のシリンダブロック２８に対する上記リターン通路６の接続部が上記最大傾斜状態の油面Ｏ２´の下方側に位置するのを防止することができる。したがって、上記リターン通路６の下端部がエンジン本体１内の潤滑油によって閉塞されて潤滑油の排出性が阻害されるという事態の発生を確実に防止することができる。
【００６０】
なお、上記実施形態では、機械式過給機２のケーシング５に形成された潤滑油の導出孔２７と、エンジン本体１の側面部に形成された潤滑油の排出孔２９とを接続するリターン通路６を直線状に設置した例について説明したが、上記リターン通路６を曲線状または屈曲状に形成してもよく、この場合には、リターン通路６の全ての部位において、その上流側部と下流側部とを結ぶ基準ラインの水平方向に対する傾斜角度αが、機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が最大傾斜状態となった場合における油面Ｏ１´の水平方向に対する傾斜角度βよりも大きな値となるように構成することにより、上記潤滑油の排出性を良好状態に維持することができる。
【００６１】
また、上記実施形態では、リターン通路５の接続部（排出孔２９）をシリンダブロック２８の側壁部に形成した例について説明したが、図４に示すように、エンジン本体１のクランク軸方向の端部、つまりオイルパン３１の端壁部にリターン通路６の下流端が接続される排出孔２９ａを形成した構造としてもよい。この場合には、エンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面変動が生じにくい位置に上記排出孔２９ａからなる接続部を配設することができるため、この排出孔２９ａがエンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２よりも下方に位置するのを防止しつつ、この接続部をできるだけ下方、例えばクランク軸１４の支持部の下方に配設することができる。
【００６２】
また、図５に示すように、上記リターン通路６の途中に拡大室３２を設け、機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油を上記拡大室３２内に一旦、導出した後、この拡大室３２からリターン通路６の下方部６ｂを介してエンジン本体１内に潤滑油を順次導出するように構成してもよい。
【００６３】
上記のように構成した場合には、上記拡大室３２の上方側に位置するリターン通路６ａの上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ３の水平方向に対する傾斜角度αが、上記機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が最大傾斜状態となった場合、例えば４５°の傾斜状態となった場合における油面Ｏ１´の水平方向に対する傾斜角度βよりも大きな値となるように上記リターン通路６を設置することにより、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、車体に作用する遠心力に応じて上記潤滑油の油面Ｏ１が最大傾斜状態となった場合においても、上記リターン通路６ａの上流側部が、上記最大傾斜状態の油面Ｏ１´の高さ方向に対してリターン通路６ａの下流側部の下方に位置することを防止することができる。
【００６４】
したがって、上記遠心力の作用時間内にリターン通路６ａを介して導出される潤滑油を収容し得る容量の拡大室３２をリターン通路６に設けることにより、上記拡大室３２の下方に位置するリターン通路６ｂの傾斜角度が上記油面Ｏ１´の傾斜角度よりも小さいことに起因してこのリターン通路６ｂを介した潤滑油の排出性が阻害されたとしても、上記ケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が上昇するのを確実に防止することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、螺旋状の突条を有する雄ロータ７と、この雄ロータ７の突条に噛み合う螺旋状の凹溝を有する雌ロータ８とを備え、ケーシング５と上記両ロータ７，８との間隙が極めて小さく、スティックを生じ易いリショルムポンプからなる機械式過給機２の潤滑装置において、上記構成を採用したため、ケーシング５内に貯溜された潤滑油の排出性が良好状態に維持し、この潤滑油の温度が上昇するのを防止してその冷却機能を維持することにより、上記スティックの発生を効果的に防止することができる。
【００６６】
さらに、上記実施形態では、大径ギア１３および小径ギア２３からなる増速ギアを有し、この増速ギヤによって上記両ロータ７，８および動力伝達ギアを高速で回転駆動するように構成された機械式過給機２の潤滑装置において、上記構成を採用したため、ケーシング５内に貯溜された潤滑油の排出性を良好状態に維持することにより、この潤滑油が上記増速用の大径ギア１３等によって掻き回されることを防止し、その冷却機能を良好状態に維持して上記動力伝達ギアを潤滑油によって効果的に冷却することができる。
【００６７】
また、エンジン本体１を縦置き状態で車両に搭載するとともに、図６に示すように、クランク軸１４の一端部側から見てエンジン本体１の上部が機械式過給機２の設置部と逆方向に傾斜するように、エンジン本体１を車体の鉛直線Ｈに対して傾斜させた状態で設置するように構成してもよい。
【００６８】
上記のように構成した場合には、側方に機械式過給機２が設置された上記エンジン本体１が縦置き状態で車両に搭載されることにより、この車両の旋回時に、車体の側方に作用する遠心力の影響を受けて上記機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が大きく傾斜し易い傾向にある機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、機械式過給機２の設置位置を上方に設定する等の構成を採用することなく、上記ケーシング５に接続されたリターン通路６の設置方向を鉛直方向に近付けることができるため、上記リターン通路６を介した潤滑油の排出性を良好状態に維持しつつ、上記機械式過給機２の設置位置をエンジン本体１に近付けて、機械式過給機２の振動を効果的に低減することができる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、雄ロータタイミングギア２５および雌ロータタイミングギア２４からなる動力伝達ギアの噛合部のみに潤滑油を供給する潤滑油供給手段４を設けた例について説明したが、上記大径ギア１３および小径ギア２３からなる増速ギアの噛合部と、上記動力伝達ギアの噛合部との両方に潤滑油を供給する潤滑油供給手段を設けた構造としてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、機械式過給機内に貯溜された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、上記機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置するとともに、エンジン本体のシリンダブロックに対するリターン通路の接続部を、エンジン本体内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面位置よりも上方に配設したため、上記機械式過給機がエンジン本体の側方に配設された機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記潤滑油の排出性が阻害されるのを防止することができる。
【００７１】
したがって、上記ケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が上昇して増速用の大径ギア等が潤滑油内に浸漬されるという事態の発生を確実に防止し、この潤滑油がギアにより掻き回されて機械式過給機の駆動力が浪費されるのを防止することができる。また、上記潤滑油の温度上昇を防止して、その冷却機能を常に良好状態に維持することにより、上記機械式過給機の動力伝達ギアの噛合部において発生した熱がロータに伝達されて両ロータが熱膨張することを抑制することができるため、これらのロータがケーシングに干渉してスティックするという事態の発生を効果的に防止できる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る潤滑装置を備えた機械式過給機付エンジンの一例を示す全体構成図である。
【図２】上記機械式過給機の構成を示す断面図である。
【図３】上記潤滑装置の別の実施形態を示す説明図である。
【図４】上記潤滑装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【図５】上記潤滑装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【図６】上記潤滑装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン本体
２ 機械式過給機
４ 潤滑油供給手段
５ ケーシング
６ リターン通路
７ 雄ロータ
８ 雌ロータ
１３ 大径ギア（増速ギア）
２３ 小径ギア（増速ギア）
２４ 雌ロータタイミングギア（動力伝達ギア）
２５ 雄ロータタイミングギア（動力伝達ギア）
２７ 導出孔（リターン通路の接続部）
２８ シリンダブロック
２９ 排出孔（リターン通路の接続部）
３０ コンロッド
３０ａ コンロッドの大端部
３２ 拡大室
Ａ 軌跡の最外形線
Ｌ１，Ｌ３ リターン通路のライン
Ｌ２ 基準ライン
Ｏ１，Ｏ２ 油面
α リターン通路の傾斜角度
β，γ 油面の傾斜角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の軸上にそれぞれ動力伝達ギアおよびロータが設けられた機械式過給機と、少なくとも上記動力伝達ギアに潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、この潤滑油供給手段から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路とを有する機械式過給機付エンジンの潤滑装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平４−３０８３１８号公報に示されるように、エンジン本体のクランク軸によって駆動される雄ロータと雌ロータとを有する非接触式のスクリュー型過給機、つまりいわゆるリショルムポンプからなる機械式過給機をエンジン本体の側方に近接させた状態で配置することにより、エンジン全体をコンパクト化するように構成された過給機付内燃機関が知られている。
【０００３】
また、特開平６−３１７１６８号公報に示されるように、機械式過給機のケーシングに支持された雄ロータ軸および雌ロータ軸に駆動力を伝達する雄ロータタイミングギアと雌ロータタイミングギアとからなる動力伝達ギアの噛合部に、給油ノズルから潤滑油を噴射することにより、高速かつ高温の過酷な条件で運転される上記動力伝達ギアを冷却してその摩耗を抑制し、上記雄ロータ軸および雌ロータ軸間のクリアランスが大きくなることに起因した圧縮効率の低下および歯打ち音の発生等を防止することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように高速回転する雄ロータ軸および雌ロータ軸を備えた機械式過給機付エンジンにおいて、給油ノズルを有する潤滑油供給手段によって動力伝達ギアの噛合部に潤滑油を噴射するように構成した場合には、上記潤滑油供給手段から噴射された潤滑油が機械式過給機のケーシング内に滞留してその油面が上昇すると、上記動力伝達ギアや、これに駆動力を伝達する増速ギア等が潤滑油内に浸漬され、この増速ギア等の回転に応じて上記潤滑油が掻き回されることにより、潤滑油の温度が上昇してその冷却機能が低下するとともに、上記増速ギア等の駆動力が無駄に消費される等の問題がある。
【０００５】
このため、上記ケーシングの底部をエンジン本体に連通させるリターン通路を設け、ケーシングの底部に貯溜された潤滑油をその自重によってエンジン本体内に排出することにより、上記潤滑油の油面が上昇するのを抑制することが行われているが、上記のように機械式過給機をエンジン本体の側方に配置した場合には、車両の旋回時等に、車体に作用する遠心力に応じて上記油面が傾斜状態となると、潤滑油の排出性が阻害されて増速ギア等が潤滑油内に浸漬されることを防止することができないという問題がある。
【０００６】
すなわち、上記遠心力に応じてケーシング内に貯溜された潤滑油の油面の水平方向に対する傾斜角度が大きくなると、上記リターン通路のケーシングに接続される上流側部およびエンジン本体に接続される下流側部の位置次第によっては、このリターン通路を通して潤滑油を流下させることが困難となり、ケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が上昇することが避けられない。このため、増速ギア等が潤滑油内に浸漬され、この増速ギア等の回転に応じて潤滑油が掻き回されることにより、潤滑油の温度が上昇してその冷却機能が低下するとともに、上記増速ギア等の駆動力が無駄に消費されるという問題があった。
【０００７】
特に、ケーシングとロータとの間隙が極めて小さいリショルムポンプからなる機械式過給機では、上記潤滑油の温度が上昇してその冷却機能が低下すると、上記動力伝達ギアの噛合部等において発生した熱が上記ロータに伝達されてロータが熱膨張することにより、その外周部がケーシングに干渉してスティックする虞があるため、上記潤滑油の排出性が阻害されることを確実に防止できるようにすることが望まれていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油を常に適正状態で排出することができる機械式過給機付エンジンの潤滑装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、一対の軸上にそれぞれ動力伝達ギアおよびロータが設けられた機械式過給機と、少なくとも上記動力伝達ギアの噛合部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、この潤滑油供給手段から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路とを有し、上記機械式過給機がエンジン本体の側方に配設されてなる機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記リターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、上記機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置し、かつこのリターン通路をエンジン本体のクランク軸方向の端部に接続するとともに、この接続部をエンジン本体内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面位置よりも上方に配設したものである。
【００１０】
上記構成によれば、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、車体に作用する遠心力に応じて機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面およびエンジン本体内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合においても、リターン通路の上流側部が、上記油面の高さ方向に対して下流側部の下方に位置するという事態の発生が防止されるとともに、この遠心力によるエンジン本体内の油面傾斜（油面変位）に対して影響の少ない位置であるエンジン本体のクランク軸方向の端部に上記リターン通路の接続部を設けたことにより、この接続部が上記潤滑油の油面の下方に位置することがなく、上記リターン通路を介した潤滑油の排出性が常に良好状態に維持されることになる。また、エンジン本体に対する上記リターン通路の接続部を下方に配設することにより、その分、機械式過給機を下方に配設することが可能となる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、リターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、４５°よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置したものである。
【００１２】
上記構成によれば、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、１Ｇに相当する遠心力が車体に作用して機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が４５°の傾斜状態となった場合においても、リターン通路の上流側部が、上記油面の高さ方向に対して下流側部の下方に位置するという事態の発生が防止され、上記リターン通路を介した潤滑油の排出性が常に良好状態に維持されることになる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置が、増速ギアを有する機械式過給機付エンジンに装備されたものである。
【００１４】
上記構成によれば、増速ギアによって高速で回転駆動されるロータの動力伝達ギアを冷却する潤滑油の排出性が良好状態に維持されることにより、この潤滑油が上記増速ギア等によって掻き回されることが防止され、その冷却機能が良好状態に維持されることになる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、一対の軸上にそれぞれ動力伝達ギアおよびロータが設けられた機械式過給機と、少なくとも上記動力伝達ギアに潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、この潤滑油供給手段から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路とを有し、上記機械式過給機がエンジン本体の側方に配設されてなる機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記リターン通路に拡大室を設けるとともに、この拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、上記機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置したものである。
【００１６】
上記構成によれば、機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油がリターン通路を介して一旦、拡大室に導出された後、この拡大室からリターン通路を介してエンジン本体内に排出されることになる。そして、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、車体に作用する遠心力に応じて機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合においても、上記拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部が、上記油面の高さ方向に対して下流側部の下方に位置することがなく、上記リターン通路を介して拡大室に導出される潤滑油の排出性が常に良好状態に維持されることになり、リターン通路の拡大室より下流側の通路形状、ないしリターン通路のエンジン本体に対する接続部の位置関係によって、このリターン通路の拡大室よりも下流側の排油性が低化しても、上記ケーシング内の潤滑油の油面が上昇することが防止されることになる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、上記請求項４記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が４５°よりも大きな値となるようにリターン通路を設置したものである。
【００１８】
上記構成によれば、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、１Ｇに相当する遠心力が車体に作用して機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が４５°の傾斜状態となった場合においても、拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部が、上記油面の高さ方向に対して下流側部の下方に位置するという事態の発生が防止され、上記リターン通路を介した潤滑油の排出性が常に良好状態に維持されることになる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、上記請求項４または５記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置が、増速ギアを有する機械式過給機付エンジンに装備されたものである。
【００２０】
上記構成によれば、増速ギアによって高速で回転駆動されるロータの動力伝達ギアを冷却する潤滑油の排出性が良好状態に維持されることにより、この潤滑油が上記増速ギア等によって掻き回されることが防止され、その冷却機能が良好状態に維持されることになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る機械式過給機付エンジンの潤滑装置の実施形態を示している。この潤滑装置は、直列式に複数の気筒が配列されたエンジン本体１と、その側方に設置された増速ギア付リショルムポンプからなる機械式過給機２と、この機械式過給機２の動力伝達ギアの噛合部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段４と、上記機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油をその自重によってエンジン本体１側に戻すリターン通路６とを有している。
【００３８】
上記機械式過給機２は、図２に示すように、螺旋状の突条を有する雄ロータ７と、この雄ロータ７の突条に噛み合う螺旋状の凹溝を有する雌ロータ８とがケーシング５内の下方および上方に並列状態で配設され、上記雄ロータ７および雌ロータ８の回転に応じてケーシング５の後端部から空気を吸入し、この空気を両ロータ７，８の間において圧縮してケーシング５の前端部から軸と直交する方向に吐出するように構成されている。
【００３９】
上記ケーシング５の前端部下方側には、入力軸９が軸受１０，１１によって回転自在に支持され、上記入力軸９の先端部にはダンパプーリ１２が固定されるとともに、この入力軸９の基端部には増速用の大径ギア１３が固定されている。そして、エンジン本体１のクランク軸１４から図外のベルト機構を介して上記ダンパプーリ１２に入力される駆動力に応じて上記入力軸９が回転駆動されるようになっている。
【００４０】
上記雄ロータ７の軸方向の両端部には軸部が突設され、この軸部が軸受１５，１６によってそれぞれ回転自在に支持されるとともに、この軸受１５，１６の設置部がリップシール１７，１８によってシールされている。また、雌ロータ８の軸方向の両端部には軸部が突設され、この軸部が軸受１９，２０によって回転自在に支持されるとともに、この軸受１９，２０の設置部がリップシール２１，２２によってシールされている。
【００４１】
上記雌ロータ８の軸部には、上記大径ギア１３に噛合する増速用の小径ギア２３と、雌ロータタイミングギア２４とが相隣接した状態で固定されている。また、上記雄ロータ７の軸部には、上記雌ロータタイミングギア２４に噛合する雄ロータタイミングギア２５が固定されている。そして、上記入力軸９に伝達された駆動力が上記増速用の大径ギア１３および小径ギア２３からなる増速ギアにより増速されて雌ロータ８に伝達されるとともに、この雌ロータ８に伝達された駆動力が上記雌ロータタイミングギア２４および雄ロータタイミングギア２５からなる動力伝達ギアを介して雄ロータ７に伝達されることにより、この雄ロータ７および雌ロータ８が所定の回転数比で高速回転するように構成されている。
【００４２】
また、上記機械式過給機２のケーシング５には、図１に示すように、上記雄ロータタイミングギア２５および雌ロータタイミングギア２４からなる動力伝達ギアの噛合部に潤滑油を噴射するノズル２６を有する潤滑油供給手段４が設けられるとともに、上記ノズル２６から噴射されてケーシング５内に貯溜された潤滑油の導出孔２７がケーシング５の底部に形成されている。
【００４３】
そして、上記ケーシング５の導出孔２７と、シリンダブロック２８の側壁部、つまりエンジン本体１の側面部に形成された排出孔２９とが、上記リターン通路６によって接続されている。このリターン通路６は、その上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度αが、ケーシング５内において仮想線で示すように最大傾斜状態となった潤滑油の油面Ｏ１´の水平方向に対する傾斜角度βよりも大きな値となるように設置されている。
【００４４】
例えば、車両の旋回時においてエンジン本体１の側方に作用する遠心力の最大値は、通常１Ｇ程度であり、上記エンジン本体１を縦置き状態で搭載した場合に、上記遠心力に応じてケーシング５内で機械式過給機２の軸と直交する方向に傾斜する油面Ｏ１´の最大傾斜角度βは４５°程度になるため、上記実施形態ではリターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の傾斜角度αを、４５°よりも大きな値、例えば６０°程度に設定している。
【００４５】
なお、エンジン本体１を横置き状態で車両に搭載した場合には、この車両の発進時または停車時に車体の前後方向に作用する慣性力、あるいは坂道の走行時に作用する重力の影響を受けて、上記ケーシング５内に貯溜された潤滑の油面Ｏ１が上記機械式過給機２の軸と直交する方向に傾斜するため、上記慣性力および重力に応じて変化する油面Ｏ１´の最大傾斜角度βに基づいてリターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の傾斜角度αが設定されることになる。
【００４６】
また、エンジン本体１のシリンダブロック２８に対するリターン通路６の接続部となる上記排出孔２９は、エンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が、図１の仮想線で示すように、最大傾斜状態となった場合における油面Ｏ２´と平行に伸びるとともに、コンロッド３０の大端部３０ａが描く軌跡の最外形線Ａの下部と接するように伸びる基準ラインＬ２の上方に配設されている。これによって上記車両において、エンジン本体１のオイルパン３１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が、図１の仮想線で示すように、最大傾斜状態となった場合、つまり上記油面Ｏ２´の傾斜角度γが４５°となった場合における油面位置よりも上方に、上記排出孔２９が位置するようになっている。
【００４７】
さらに、上記機械式過給機２のケーシング５に対するリターン通路６の接続部となる導出孔２７は、上記ケーシング５の重心Ｇを通る鉛直線上の中心位置Ｃよりも所定距離ａだけエンジン本体１側に配設されるとともに、上記リターン通路６の傾斜角度に対応した角度に傾斜した状態で形成されている。
【００４８】
上記構成の機械式過給機２の作動時には、潤滑油供給手段４のノズル２６から上記雌ロータタイミングギア２４と雄ロータタイミングギア２５との噛合部に潤滑油が噴射されることにより、高速回転する上記雌ロータタイミングギア２４および雄ロータタイミングギア２５からなる動力伝達ギアがそれぞれ冷却される。そして、上記ノズル２６噴射されてケーシング５の底部に貯溜された潤滑油は、その自重によって上記リターン通路６内を流下し、エンジン本体１のオイルパン３１内に排出されることになる。
【００４９】
そして、上記のように潤滑油供給手段４から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体１側に戻すリターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度αが、機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が最大傾斜状態となった場合における油面Ｏ１´の水平方向に対する傾斜角度βよりも大きな値となるように、上記リターン通路６を設置したため、上記車両の旋回時等に、車体に最大の遠心力が作用した場合においても、上記リターン通路６の上流側部が、上記遠心力が作用した状態における油面Ｏ１´，Ｏ２´の高さ方向、つまり上記油面Ｏ１´，Ｏ２´と直角方向に対してリターン通路６の下流側部の下方に位置することはなく、上記潤滑油の排出性が阻害されるという事態の発生を確実に防止することができる。
【００５０】
また、エンジン本体１の側面部に対するリターン通路６の接続部（導出孔２７）を、エンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が最大傾斜状態となった場合における油面Ｏ２´の位置よりも上方に配設したため、車両の旋回時に作用する上記最大の遠心力によって上記潤滑油の油面Ｏ２´が最大傾斜状態となった場合においても、上記導出孔２７がエンジン本体１内の潤滑油内に浸漬されて上記リターン通路６内の潤滑油の排出性が阻害されるという事態を確実に防止することができる。
【００５１】
したがって、上記機械式過給機２がエンジン本体１の側方に配設され、機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油をエンジン本体１の側方に戻すリターン通路６のレイアウトが避けられない機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記潤滑油の排出性が阻害されるのを防止することにより、この潤滑油の油面Ｏ１が上昇して上記増速用の大径ギア１３または雄ロータタイミングギア２５等が潤滑油内に浸漬されるという事態の発生を確実に防止することができるため、上記大径ギア１３または雄ロータタイミングギア２５等によって潤滑油が掻き回されることを確実に防止し、これによって上記機械式過給機２の駆動力が浪費されるのを防止することができる。
【００５２】
特に、上記のようにエンジン本体１のクランク軸１４によって駆動される機械式過給機２の入力軸９をケーシング５の下方側に配設した場合には、大きな駆動力が入力される上記入力軸９をエンジン本体１に近付けてその支持剛性を充分に確保できる反面、上記入力軸９に固定された大径ギア１３がケーシング５内の潤滑油に浸漬され易いので、上記構成を採用して潤滑油の油面Ｏ１が上昇するのを抑制することにより、上記大径ギア１３によって潤滑油が掻き回されるのを防止することが望まれる。
【００５３】
また、上記構成を採用することにより、大径ギア１３等によって潤滑油が掻き回されることに起因する潤滑油の温度上昇を抑制し、その冷却機能を常に良好状態に維持することができるため、上記雌ロータタイミングギア２４および雄ロータタイミングギア２５からなる動力伝達ギアの噛合部において発生する熱が雄ロータ７および雌ロータ８に伝達されることによる両ロータ７，８の熱膨張を抑制し、これらのロータ７，８がケーシング５に干渉してスティックするという事態の発生を効果的に防止することができる。
【００５４】
上記実施形態では、リターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度αが、４５°よりも大きな値となるように上記リターン通路６を設置したため、各種の車両毎に上記油面の最大傾斜角度を求めてリターン通路６の設置角度を設定するという繁雑な作業を要することなく、上記潤滑油の排出性を良好状態に維持できるという利点がある。
【００５５】
すなわち、通常の車両では、その旋回時等において１Ｇ以上の遠心力が車体に作用することは考えられないため、リターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度を、４５°よりも大きな値に設定することにより、車体に最大の遠心力が作用して機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１´が最大傾斜状態となった場合においても、リターン通路６の上流側部が、上記油面Ｏ１´の高さ方向に対して下流側部の下方に位置するという事態の発生を防止し、上記リターン通路６を介した潤滑油の排出性を常に良好状態に維持することができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、機械式過給機２のケーシング５に対するリターン通路６の接続部（導出孔２７）を、上記ケーシング５の中心位置Ｃよりもエンジン本体１側に配設したため、機械式過給機２の設置位置を上方に設定することなく、リターン通路６の設置方向を鉛直方向に近付けることができる。したがって、機械式過給機２のケーシング５に対するリターン通路６の接続部を、上記ケーシング５の中心位置Ｃに配設したものに比べて、リターン通路６の上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ１の水平方向に対する傾斜角度αを大きく保ちつつ、機械式過給機６の設置位置を下方に位置させることができる。
【００５７】
このため、上記リターン通路６を介した潤滑油の排出性を良好状態に維持できるとともに、エンジンの搭載状態におけるエンジンロール軸心、つまりエンジンの稼働時におけるエンジン本体１の振れ中心であってクランク軸１４の回転中心の近傍に位置する軸心と機械式過給機６の重心Ｇとの距離を短くし、その分だけ、エンジンロール軸心を中心とした機械式過給機６の回転モーメントを小さくしてエンジンルールに起因する機械式過給機２の振動を低減しつつ、上記リターン通路６を介した潤滑油の排出性を良好状態に維持することができるという利点がある。
【００５８】
さらに、上記実施形態に示すように、機械式過給機２のケーシング５に対するリターン通路６の接続部（導出孔２７）を、リターン通路６の傾斜角度αに対応した角度に傾斜させた場合には、図３に示すように、ケーシング５の下方に伸びる導出孔２７ａを形成した場合に比べて、リターン通路５の傾斜角度αを大きくしてその設置方向を鉛直方向に近付けることができるため、リターン通路６を介した潤滑油の排出性を効果的に改善することができる。
【００５９】
また、上記実施形態では、エンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が最大傾斜状態となった場合、例えば４５°の傾斜状態となった油面Ｏ２´と平行に伸びるとともに、コンロッド３０の大端部３０ａが描く最外形線の軌跡Ａの下部と接するように伸びる基準ラインＬ２の上方に、エンジン本体１のシリンダブロック２８に対するリターン通路５の接続部（排出孔２９）を配設したため、コンロッド３０の下端部が浸漬しないような状態でエンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２が、上記遠心力に応じて最大傾斜状態となった場合においても、エンジン本体１のシリンダブロック２８に対する上記リターン通路６の接続部が上記最大傾斜状態の油面Ｏ２´の下方側に位置するのを防止することができる。したがって、上記リターン通路６の下端部がエンジン本体１内の潤滑油によって閉塞されて潤滑油の排出性が阻害されるという事態の発生を確実に防止することができる。
【００６０】
なお、上記実施形態では、機械式過給機２のケーシング５に形成された潤滑油の導出孔２７と、エンジン本体１の側面部に形成された潤滑油の排出孔２９とを接続するリターン通路６を直線状に設置した例について説明したが、上記リターン通路６を曲線状または屈曲状に形成してもよく、この場合には、リターン通路６の全ての部位において、その上流側部と下流側部とを結ぶ基準ラインの水平方向に対する傾斜角度αが、機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が最大傾斜状態となった場合における油面Ｏ１´の水平方向に対する傾斜角度βよりも大きな値となるように構成することにより、上記潤滑油の排出性を良好状態に維持することができる。
【００６１】
また、上記実施形態では、リターン通路５の接続部（排出孔２９）をシリンダブロック２８の側壁部に形成した例について説明したが、図４に示すように、エンジン本体１のクランク軸方向の端部、つまりオイルパン３１の端壁部にリターン通路６の下流端が接続される排出孔２９ａを形成した構造としてもよい。この場合には、エンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面変動が生じにくい位置に上記排出孔２９ａからなる接続部を配設することができるため、この排出孔２９ａがエンジン本体１内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ２よりも下方に位置するのを防止しつつ、この接続部をできるだけ下方、例えばクランク軸１４の支持部の下方に配設することができる。
【００６２】
また、図５に示すように、上記リターン通路６の途中に拡大室３２を設け、機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油を上記拡大室３２内に一旦、導出した後、この拡大室３２からリターン通路６の下方部６ｂを介してエンジン本体１内に潤滑油を順次導出するように構成してもよい。
【００６３】
上記のように構成した場合には、上記拡大室３２の上方側に位置するリターン通路６ａの上流側部と下流側部とを結ぶラインＬ３の水平方向に対する傾斜角度αが、上記機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が最大傾斜状態となった場合、例えば４５°の傾斜状態となった場合における油面Ｏ１´の水平方向に対する傾斜角度βよりも大きな値となるように上記リターン通路６を設置することにより、上記機械式過給機付エンジンが搭載された車両の旋回時等に、車体に作用する遠心力に応じて上記潤滑油の油面Ｏ１が最大傾斜状態となった場合においても、上記リターン通路６ａの上流側部が、上記最大傾斜状態の油面Ｏ１´の高さ方向に対してリターン通路６ａの下流側部の下方に位置することを防止することができる。
【００６４】
したがって、上記遠心力の作用時間内にリターン通路６ａを介して導出される潤滑油を収容し得る容量の拡大室３２をリターン通路６に設けることにより、上記拡大室３２の下方に位置するリターン通路６ｂの傾斜角度が上記油面Ｏ１´の傾斜角度よりも小さいことに起因してこのリターン通路６ｂを介した潤滑油の排出性が阻害されたとしても、上記ケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が上昇するのを確実に防止することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、螺旋状の突条を有する雄ロータ７と、この雄ロータ７の突条に噛み合う螺旋状の凹溝を有する雌ロータ８とを備え、ケーシング５と上記両ロータ７，８との間隙が極めて小さく、スティックを生じ易いリショルムポンプからなる機械式過給機２の潤滑装置において、上記構成を採用したため、ケーシング５内に貯溜された潤滑油の排出性が良好状態に維持し、この潤滑油の温度が上昇するのを防止してその冷却機能を維持することにより、上記スティックの発生を効果的に防止することができる。
【００６６】
さらに、上記実施形態では、大径ギア１３および小径ギア２３からなる増速ギアを有し、この増速ギヤによって上記両ロータ７，８および動力伝達ギアを高速で回転駆動するように構成された機械式過給機２の潤滑装置において、上記構成を採用したため、ケーシング５内に貯溜された潤滑油の排出性を良好状態に維持することにより、この潤滑油が上記増速用の大径ギア１３等によって掻き回されることを防止し、その冷却機能を良好状態に維持して上記動力伝達ギアを潤滑油によって効果的に冷却することができる。
【００６７】
また、エンジン本体１を縦置き状態で車両に搭載するとともに、図６に示すように、クランク軸１４の一端部側から見てエンジン本体１の上部が機械式過給機２の設置部と逆方向に傾斜するように、エンジン本体１を車体の鉛直線Ｈに対して傾斜させた状態で設置するように構成してもよい。
【００６８】
上記のように構成した場合には、側方に機械式過給機２が設置された上記エンジン本体１が縦置き状態で車両に搭載されることにより、この車両の旋回時に、車体の側方に作用する遠心力の影響を受けて上記機械式過給機２のケーシング５内に貯溜された潤滑油の油面Ｏ１が大きく傾斜し易い傾向にある機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、機械式過給機２の設置位置を上方に設定する等の構成を採用することなく、上記ケーシング５に接続されたリターン通路６の設置方向を鉛直方向に近付けることができるため、上記リターン通路６を介した潤滑油の排出性を良好状態に維持しつつ、上記機械式過給機２の設置位置をエンジン本体１に近付けて、機械式過給機２の振動を効果的に低減することができる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、雄ロータタイミングギア２５および雌ロータタイミングギア２４からなる動力伝達ギアの噛合部のみに潤滑油を供給する潤滑油供給手段４を設けた例について説明したが、上記大径ギア１３および小径ギア２３からなる増速ギアの噛合部と、上記動力伝達ギアの噛合部との両方に潤滑油を供給する潤滑油供給手段を設けた構造としてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、機械式過給機内に貯溜された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、上記機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置するとともに、エンジン本体のシリンダブロックに対するリターン通路の接続部を、エンジン本体内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面位置よりも上方に配設したため、上記機械式過給機がエンジン本体の側方に配設された機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記潤滑油の排出性が阻害されるのを防止することができる。
【００７１】
したがって、上記ケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が上昇して増速用の大径ギア等が潤滑油内に浸漬されるという事態の発生を確実に防止し、この潤滑油がギアにより掻き回されて機械式過給機の駆動力が浪費されるのを防止することができる。また、上記潤滑油の温度上昇を防止して、その冷却機能を常に良好状態に維持することにより、上記機械式過給機の動力伝達ギアの噛合部において発生した熱がロータに伝達されて両ロータが熱膨張することを抑制することができるため、これらのロータがケーシングに干渉してスティックするという事態の発生を効果的に防止できる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る潤滑装置を備えた機械式過給機付エンジンの一例を示す全体構成図である。
【図２】上記機械式過給機の構成を示す断面図である。
【図３】上記潤滑装置の別の実施形態を示す説明図である。
【図４】上記潤滑装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【図５】上記潤滑装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【図６】上記潤滑装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン本体
２ 機械式過給機
４ 潤滑油供給手段
５ ケーシング
６ リターン通路
７ 雄ロータ
８ 雌ロータ
１３ 大径ギア（増速ギア）
２３ 小径ギア（増速ギア）
２４ 雌ロータタイミングギア（動力伝達ギア）
２５ 雄ロータタイミングギア（動力伝達ギア）
２７ 導出孔（リターン通路の接続部）
２８ シリンダブロック
２９ 排出孔（リターン通路の接続部）
３０ コンロッド
３０ａ コンロッドの大端部
３２ 拡大室
Ａ 軌跡の最外形線
Ｌ１，Ｌ３ リターン通路のライン
Ｌ２ 基準ライン
Ｏ１，Ｏ２ 油面
α リターン通路の傾斜角度
β，γ 油面の傾斜角度
Claims (6)
- 一対の軸上にそれぞれ動力伝達ギアおよびロータが設けられた機械式過給機と、少なくとも上記動力伝達ギアの噛合部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、この潤滑油供給手段から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路とを有し、上記機械式過給機がエンジン本体の側方に配設されてなる機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記リターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、上記機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置し、かつこのリターン通路をエンジン本体のクランク軸方向の端部に接続するとともに、この接続部をエンジン本体内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面位置よりも上方に配設したことを特徴とする機械式過給機付エンジンの潤滑装置。
- リターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、４５°よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置したことを特徴とする請求項１記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置。
- 増速ギアを有する機械式過給機付エンジンに装備されることを特徴とする請求項１または２記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置。
- 一対の軸上にそれぞれ動力伝達ギアおよびロータが設けられた機械式過給機と、少なくとも上記動力伝達ギアに潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、この潤滑油供給手段から供給された潤滑油をその自重によってエンジン本体側に戻すリターン通路とを有し、上記機械式過給機がエンジン本体の側方に配設されてなる機械式過給機付エンジンの潤滑装置において、上記リターン通路に拡大室を設けるとともに、この拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が、上記機械式過給機のケーシング内に貯溜された潤滑油の油面が最大傾斜状態となった場合における油面の水平方向に対する傾斜角度よりも大きな値となるように上記リターン通路を設置したことを特徴とする機械式過給機付エンジンの潤滑装置。
- 上記拡大室の上方側に位置するリターン通路の上流側部と下流側部とを結ぶラインの水平方向に対する傾斜角度が４５°よりも大きな値となるようにリターン通路を設置したことを特徴とする請求項４記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置。
- 増速ギアを有する機械式過給機付エンジンに装備されることを特徴とする請求項４または５記載の機械式過給機付エンジンの潤滑装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP23062896A JP3695004B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 機械式過給機付エンジンの潤滑装置 |
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1996
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