JP4697121B2 - チェーン給油装置 - Google Patents

Description

本発明は、チェーン給油装置に関し、特に、チェーンに対し効率よく潤滑油を給油する対策に係る。

従来より、チェーン給油装置として、タイミングチェーンと下方で噛合うクランクスプロケットよりも上方位置にオイルジェットを設け、このオイルジェットからタイミングチェーンと噛合うクランクスプロケットのチェーン噛合い部に向けて潤滑油を噴射して供給するようにしたものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１３０５１２号公報

ところが、上記従来のチェーン給油装置では、クランクスプロケットなどのスプロケットのチェーン噛合い部に対しオイルジェットのノズルから潤滑油を噴射して供給してはいるものの、ノズルからの噴射される潤滑油は、タイミングチェーンなどのチェーンと噛合うクランクスプロケットのチェーン噛合い部までダイレクトに届かない上、内燃機関の低回転時に必要とされる供給量（噴射量）を確保しなければならないために、潤滑油の供給量が自ずと多くなる。このため、大量の潤滑油を循環させる上でオイルポンプからの吐出量が増大し、オイルポンプのフリクションが増大することになる。

しかも、オイルジェットのノズルから噴射される潤滑油は、チェーンとの当接により跳ね返されて潤滑油中に気泡を巻込み易いものとなり、潤滑油中の気泡率が大幅に増大することになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイルポンプの吐出量を抑えてフリクションの低減を図りかつ潤滑油中の気泡率の低減を図ることができるチェーン給油装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、チェーンに対し潤滑油を給油するチェーン給油装置を前提とする。そして、上記チェーンと噛合うスプロケットの内部に、スプロケットの半径方向外方に向かって延びる第１油路と、この第１油路の外方端に連接され且つ上記スプロケットの板厚方向に沿って延びる第２油路とを形成し、この第２油路に、上記チェーンと噛合うスプロケットのチェーン噛合い部においてチェーンのリンクプレートに対向して開口する吐出孔を設けている。

この特定事項により、チェーンと噛合うスプロケットの内部の油路に、スプロケットのチェーン噛合い部に開口する吐出孔が設けられているので、スプロケットの内部の油路を介した潤滑油は、そのスプロケットのチェーン噛合い部に開口する吐出孔から該チェーン噛合い部に対し間近からダイレクトに吐出されることになる。このため、内燃機関の低回転時に必要とされる供給量を確保する上で、潤滑油の供給量を必要以上に多くする必要がない。これにより、潤滑油の循環量が大幅に削減され、オイルポンプからの吐出量を抑えて、オイルポンプのフリクションを低減させることが可能となる。

しかも、スプロケットのチェーン噛合い部に対し油路の吐出孔からの潤滑油がダイレクトに吐出されることにより、潤滑油がチェーンとの当接によって跳ね返されることはなく、潤滑油中に気泡が巻込み難いものとなって、潤滑油中の気泡率を大幅に低減させることが可能となる。

また、上記スプロケットが取り付けられた軸の内部に、上記軸を回転自在に支持する軸受部に供給された潤滑油を該軸の内部に導く給油通路を設け、上記第１油路の内方端をこの給油通路に接続させている場合には、スプロケットが取り付けられた軸を回転自在に支持する軸受部に供給された潤滑油を有効利用して上記軸の内部の供給通路から油路に対し潤滑油が供給されることになり、吐出孔までの給油経路が効率よく構成されることになる。

しかも、給油経路が軸の内部の給油通路およびスプロケットの内部の油路によって内部給油形態となることから、オイルジェットのノズルに対しスプロケットの外方から潤滑油を供給していたもののようにチェーンおよびスプロケット付近に給油スペースを設ける必要がなくなり、チェーンおよびスプロケット付近の構造を非常にシンプルなものにすることが可能となる。

以上、要するに、スプロケットのチェーン噛合い部に開口する吐出孔をスプロケットの内部の油路に設けることで、吐出孔からの潤滑油をスプロケットのチェーン噛合い部に対しダイレクトに吐出し、内燃機関の低回転時に必要とされる潤滑油の供給量を必要以上に多くする必要もなくなって、オイルポンプからの吐出量を抑えてオイルポンプのフリクションを低減させることができる。しかも、チェーンとの当接による潤滑油の跳ね返しをなくして、気泡を潤滑油中に巻込み難くし、潤滑油中の気泡率を大幅に低減させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るチェーン給油装置を適用した直列４気筒型ＤＯＨＣタイプのエンジンの全体を示す斜視図、図２はエンジンをフロント側から見た概略図を示し、図１において、エンジン１は、シリンダヘッド１１、シリンダブロック１２、クランクシャフト１３、並びに吸気用および排気用カムシャフト１４，１５を備えている。また、上記シリンダブロック１２の下端にはオイルポンプ１６が設けられ、このオイルポンプ１６から吐出されてメインギャラリ２０に導入されたオイル（潤滑油）は、クランクシャフト１３や吸気用および排気用カムシャフト１４，１５などのジャーナル部１３ａ，１４ａ，１５ａを軸受するクランクシャフト用軸受やカムシャフト用軸受に供給されるようになっている。

上記メインギャラリ２０には、クランクシャフト１３のクランクシャフト用軸受にオイルを個々に供給する第１オイル通路２１，２１，…が連結されており、このクランクシャフト用軸受に供給されたオイルによってクランクシャフト１３の各ジャーナル部１３ａを潤滑するようになされている。また、メインギャラリ２０には、吸気用および排気用カムシャフト１４，１５のカムシャフト用軸受にオイルを供給する第２オイル通路２２が連結されており、このカムシャフト用軸受に供給されたオイルによって吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の各ジャーナル部１４ａ，１５ａを潤滑するようになされている。この第２オイル通路２２は、エンジン１のフロント側（図１では左側）を上方へ延びて設けられ、エンジン１のリヤ側（図１では右側）には、メインギャラリ２０に連結されて上方へ延びる第３オイル通路２３が設けられている。この第３オイル通路２３には、吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の最リヤ側のカムシャフト用軸受を迂回してさらに下流側の摺動部や冷却部位にオイルを供給する第４オイル通路２４が連結されている。

そして、図２に示すように、上記クランクシャフト１３の軸としての前端軸１３２（図４に表われる）にはスプロケットとしてのクランクスプロケット１３１が回転一体に連結されているとともに、上記吸気用および排気用カムシャフト１４，１５の前端には吸気用および排気用カムスプロケット１４１，１５１が回転一体に連結されている。上記クランクスプロケット１３１と吸気用および排気用カムスプロケット１４１，１５１とには、チェーンとしてのタイミングチェーン３が巻き掛けられ、クランクシャフト１３の回転が吸気用および排気用カムシャフト１４，１５に伝達されるようになっている。

また、図３に示すように、上記タイミングチェーン３は、左右一対の内リンクプレート３１，３１と、この各内リンクプレート３１の外側に配置された左右一対の外リンクプレート３２，３２と、上記各内リンクプレート３１と各外リンクプレート３２とを回転自在に連結するピン３３と、上記一対の内リンクプレート３１，３１間においてピン３３の外周面に摺動自在に支持された円環状のブッシュ３４とを備えている。上記ピン３３は、上記タイミングチェーン３の進行方向（図３に示す矢印方向）において互いに前後に隣接する左右の内リンクプレート３１，３１の後端部に対し上記タイミングチェーン３の進行方向において互いに前後に隣接する左右の外リンクプレート３２，３２の前端部を回転自在に連結しているとともに、上記タイミングチェーン３の進行方向において互いに前後に隣接する左右の内リンクプレート３１，３１の前端部に対し上記タイミングチェーン３の進行方向において互いに前後に隣接する左右の外リンクプレート３２，３２の後端部を回転自在に連結している。

そして、図４に示すように、上記クランクシャフト１３の最前端側に位置するジャーナル部１３ａの内部には、そのジャーナル部１３ａを直径方向に貫通する第１給油通路１３ｂが設けられている。この第１給油通路１３ｂには、最前端側に位置するクランクピン１３４とコネクティングロッド軸受部との間にオイルを供給する給油路１３５が接続されている。また、第１給油通路１３ｂには、クランクスプロケット１３１を回転一体に取り付けたクランクシャフト１３の前端軸１３２の中心を前方へ延びる第２給油通路１３ｃの後端が接続され、第１給油通路１３ｂに供給されたオイルが先端軸１３２の内部の第２給油通路１３ｃに導かれるようになっている。この第２給油通路１３ｃの前端は、ボルト１３３によって封止されている。

また、上記クランクスプロケット１３１の内部には、その内周面の周方向所定間隔置きの複数箇所（例えば３箇所）より半径方向外方に向かって延びる３つの第１油路１３１ａ（図４では一箇所のみ示す）が形成されている。各第１油路１３１ａの外方端には、上記タイミングチェーン３と噛合うクランクスプロケット１３１のチェーン噛合い部Ａ付近において該クランクスプロケット１３１の内部を前後方向に延びる第２油路１３１ｂが接続されており、この第２油路１３１ｂには、クランクスプロケット１３１のチェーン噛合い部Ａに開口する吐出孔１３１ｃ，１３１ｃが設けられている。そして、上記クランクスプロケット１３１の内部の第１油路１３１ａの内方端は、上記クランクシャフト１３の前端軸１３２の内部の第２給油通路１３ｃより半径方向外方に延びる第３給油通路１３ｄの外方端に接続されている。この場合、クランクシャフト１３の前端軸１３２の内部の第２給油通路１３ｃおよび第３給油通路１３ｄ、クランクスプロケット１３１の内部の第１油路１３１ａおよび第２油路１３１ｂ、並びに第２油路１３１ｂ前後両端の吐出孔１３１ｃ，１３１ｃによってチェーン給油装置４が構成されている。

したがって、上記実施形態では、タイミングチェーン３と噛合うクランクスプロケット１３１の内部の第１油路１３１ａの外方端に接続されてクランクスプロケット１３１のチェーン噛合い部Ａ付近を前後方向に延びる第２油路１３１ｂに、クランクスプロケット１３１のチェーン噛合い部Ａに開口する吐出孔１３１ｃ，１３１ｃが設けられているので、クランクシャフト１３の最前端側に位置するクランクシャフト用軸受に第１オイル通路２１を介して供給されたオイルは、その最前端側のジャーナル部１３ａの内部の第１給油通路１３ｂからクランクシャフト１３の前端軸１３２の内部の第２給油通路１３ｃおよび第３給油通路１３ｄを介してクランクスプロケット１３１の内部の第１油路１３１ａおよび第２油路１３１ｂに導かれ、この第２油路１３１ｂ前後両端の吐出孔１３１ｃ，１３１ｃよりクランクスプロケット１３１のチェーン噛合い部Ａに対し間近からダイレクトに吐出されることになる。このため、エンジン１の低回転時に必要とされるオイルの供給量を確保する上で、オイルの供給量を必要以上に多くする必要がない。これにより、オイルの循環量が大幅に削減され、オイルポンプ１６からの吐出量を抑えて、オイルポンプ１６のフリクションを低減させることができる。

しかも、クランクスプロケット１３１のチェーン噛合い部Ａに対し第２油路１３１ｂの吐出孔１３１ｃ，１３１ｃからのオイルがダイレクトに吐出されることにより、オイルがタイミングチェーン３との当接によって跳ね返されることはなく、オイル中に気泡が巻込み難いものとなって、オイル中の気泡率を大幅に低減させることができる。

また、クランクシャフト１３の最前端側に位置するジャーナル部１３ａの内部の第１給油通路１３ｂに後端が接続されてクランクシャフト１３の前端軸１３２の内部を前方へ延びる第２給油通路１３ｃと、クランクスプロケット１３１の内部の第２油路１３１ｂに外方端が接続された第１油路１３１ａの内方端とが第３給油通路１３ｄを介して接続されているので、クランクシャフト１３の最前端側に位置するクランクシャフト用軸受に供給されたオイルを有効利用して上記前端軸１３２の内部の第１ないし第３供給通路１３ｂ〜１３ｄから第１および第２油路１３１ａ，１３１ｂに対しオイルが供給されることになり、吐出孔１３１ｃ，１３１ｃまでの給油経路を効率よく構成することができる。

更に、給油経路がクランクシャフト１３の最前端側のジャーナル部１３ａの内部の第１給油通路１３ｂ、クランクシャフト１３の前端軸１３２の内部の第２給油通路１３ｃおよび第３給油通路１３ｄ、並びにクランクスプロケット１３１の内部の第１油路１３１ａおよび第２油路１３１ｂによって内部給油形態となることから、オイルジェットのノズルに対しクランクスプロケットの外方からオイルを供給していた外部給油形態のもののようにタイミングチェーン３およびクランクスプロケット１３１付近に給油スペースを設ける必要がなくなり、タイミングチェーン３およびクランクスプロケット１３１付近の構造を非常にシンプルなものにすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、クランクシャフト１３の前端軸１３２にクランクスプロケット１３１を回転一体に連結したが、オイルポンプをクランクシャフトによって駆動するようにオイルポンプドライブチェーンが巻き掛けられるスプロケットがクランクシャフトの前端軸に回転一体に連結されている場合に、このスプロケットにも第１油路および第２油路を形成し、前端軸の内部の第２供給通路から第１油路にオイルを供給して、オイルポンプドライブチェーンと噛合うスプロケットのチェーン噛合い部に対して第２油路の吐出孔からのオイルがダイレクトに吐出されるようにしてもよい。また、吸気用および排気用カムスプロケットにも第１油路および第２油路を形成し、吸気用および排気用カムシャフトの最前端側に位置するカムシャフト用軸受の内部に第１供給通路を形成するとともに、吸気用および排気用カムシャフトの前端軸の内部に第１油路および第２供給通路を形成し、タイミングチェーンと噛合う吸気用および排気用カムスプロケットのチェーン噛合い部に対して第２油路の吐出孔からのオイルがダイレクトに吐出されるようにしてもよい。

更に、上記実施形態では、直列４気筒ＤＯＨＣタイプのエンジン１のタイミングチェーン３に適用した場合について述べたが、Ｖ型エンジンやＯＨＣタイプのエンジンのタイミングチェーンにも適用できるのはもちろんである。

本発明の実施形態に係るチェーン給油装置を適用したエンジン全体を示す斜視図である。 タイミングチェーンをフロント側から見た概略図である。 タイミングチェーンをエンジン一側方から見た図である。 クランクシャフトの前端軸付近の断面図である。

符号の説明

１３ｂ 第１給油通路（給油通路）
１３ｃ 第２給油通路（給油通路）
１３ｄ 第３給油通路（給油通路）
１３１ クランクスプロケット（スプロケット）
１３１ａ 第１油路（油路）
１３１ｂ 第２油路（油路）
１３１ｃ 吐出孔
１３２ 前端軸（軸）
３ タイミングチェーン（チェーン）
４ チェーン給油装置
Ａ チェーン噛合い部

Claims (2)

1. チェーンに対し潤滑油を給油するチェーン給油装置であって、
   上記チェーンと噛合うスプロケットの内部には、スプロケットの半径方向外方に向かって延びる第１油路と、この第１油路の外方端に連接され且つ上記スプロケットの板厚方向に沿って延びる第２油路とが形成されており、
   上記第２油路には、上記チェーンと噛合うスプロケットのチェーン噛合い部においてチェーンのリンクプレートに対向して開口する吐出孔が設けられていることを特徴とするチェーン給油装置。
2. 請求項１に記載のチェーン給油装置において、
   上記スプロケットが取り付けられた軸の内部には、上記軸を回転自在に支持する軸受部に供給された潤滑油を該軸の内部に導く給油通路が設けられており、
   上記第１油路の内方端は、上記給油通路に接続されていることを特徴とするチェーン給油装置。

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