JP4730297B2 - 内燃機関の潤滑油供給システム - Google Patents

Description

本発明は、多槽式オイルパンを備える内燃機関の潤滑油供給システムに関する。

通常、内燃機関の潤滑油供給システムでは、機関の出力軸によって駆動されるオイルポンプによりオイルパンに貯留された潤滑油を機関の各潤滑部位に供給するようにしている。ところで、機関始動の直後等、オイルパンに貯留された潤滑油の温度が相対的に低い場合には、潤滑油の粘度が高いものとなり、潤滑部分における摺動抵抗の増大を招くこととなる。そこで、潤滑油の温度を早期に上昇させるため、例えば特許文献１に記載されるように、多槽式オイルパンを備える潤滑油供給システムが提案されている。

図７は、こうした多槽式オイルパンを備える潤滑油供給システムの構造を示している。図７に示されるように、複数のシリンダが形成されたシリンダブロック１０１の上方には、吸気・排気バルブやカムシャフト等を支持するシリンダヘッド１０２が設けられるとともに、その下方には、潤滑油を貯留するオイルパン１１０が設けられている。このオイルパン１１０は、その内部に設けられる区画板１１１によってシリンダブロック１０１の下面に油面が露呈する主室１１０ａと、区画板１１１によりシリンダブロック１０１と隔絶された副室１１０ｂとに区画されている。また、オイルパン１１０の近傍には、内燃機関の出力軸１０３（図中では、その回転軸中心線のみを示す）によって駆動されるオイルポンプ１１３が設けられている。このオイルポンプ１１３は、主室１１０ａに設けられたオイルストレーナ１１４を介して同主室１１０ａに貯留される潤滑油を吸い上げ、供給通路１２０を通じて機関の各潤滑部位に圧送する。そして、それら潤滑部位に供給された潤滑油は主室１１０ａに回収される。例えば、シリンダヘッド１０２に圧送される潤滑油は、図５に示されるように、シリンダヘッド１０２に形成された分配通路１２１を通じて吸気・排気バルブとカムとの摺動部等の潤滑部位に供給された後、シリンダブロック１０１に形成された回収通路１２２を通じて主室１１０ａに流下して回収される。

また、上記区画板１１１には、主室１１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断を切り替える油圧バルブ１３０が設けられている。この油圧バルブ１３０は、上記区画板１１１に固定された略円筒状のハウジング１３１を備えており、このハウジング１３１の主室１１０ａ側の部分には、連通孔１３１ａが形成されるとともに、副室１０ｂ側の部分には、連通孔１３１ｂが形成されている。このハウジング１３１の内部には、略円柱状の弁体１３２が収容され、この弁体１３２は、同弁体１３２とハウジング１３１の図中下方の底部との間に設けられたスプリング１３３により、図中上方に付勢されている。弁体１３２とハウジング１３１の図中上方の底部との間には、油室１３４が区画されており、この油室１３４は、連通管１２３により上記オイルポンプ１１３の吐出側に連通されている。

ここで、上述したように、オイルポンプ１１３が出力軸１０３によって駆動されるため、オイルポンプ１１３の吐出圧、すなわち油室１３４の油圧は、出力軸１０３の回転速度及び潤滑油の粘度に基づいて変化する。したがって、例えば内燃機関のアイドリング時等、出力軸１０３の回転速度が略一定である場合には、潤滑油の温度が低いほどその粘度が高くなり、油室１３４の油圧は高くなる一方、潤滑油の温度が高いほどその粘度が低くなり、油室１３４の油圧は低くなる。そのため、上述した潤滑供給システムにより、機関始動の直後等、主室１１０ａの潤滑油の温度が所定の温度よりも低い場合には、油室１３４の油圧が相対的に高くなり、油室１３４の油圧に基づく力がスプリング１３３の付勢力よりも大きくなり、これにより弁体１３２は図中下方に移動する。そして、連通孔１３１ａが弁体１３２によって遮蔽され、主室１１０ａと副室１０ｂとの連通は遮断されるようになる。その結果、オイルパン１１０における潤滑油の一部分、すなわち主室１１０ａの潤滑油のみが循環するようになり、各潤滑部位に供給される潤滑油の温度を早期に上昇させることができるようになる。一方、主室１１０ａの潤滑油の温度がその所定の温度よりも高い場合には、油室１３４の油圧が相対的に低くなり、スプリング１３３の付勢力が油室１３４の油圧に基づく力よりも大きくなり、これにより弁体１３２は図中上方に移動する。そして、連通孔１３１ａが開放され、主室１１０ａと副室１０ｂとが連通孔１３１ａ，１３１ｂを通じて連通されるようになる。その結果、オイルパン１１０における潤滑油全体が内燃機関内に循環するようになり、潤滑油の循環量が減少したことによる潤滑油温度の過度な上昇を抑制することができるようになる。
特開２００６−８３７３６号公報

このように、例えば内燃機関のアイドリング時等、出力軸１０３の回転速度が略一定である場合についてみれば、確かに油圧バルブ１３０により潤滑油の温度、換言すればその粘度に応じてオイルパン１１０の主室１１０ａと副室１１０ｂとの連通・遮断を切り替えることができるようになる。ただし、通常の運転時、すなわち上記出力軸１０３の回転速度が車両の走行状態等により変化する場合には、オイルポンプ１１３の吐出圧は、潤滑油の粘度のみならず、出力軸１０３の回転速度に基づいても変化するようになる。すなわち、出力軸１０３の回転速度が高いほどオイルポンプ１１３の吐出圧が高くなる一方、出力軸１０３の回転速度が低いほどオイルポンプ１１３の吐出圧が低くなる。ここで、内燃機関が高負荷で運転するときに、出力軸１０３の回転速度の上昇に応じてオイルポンプ１１３の吐出圧、すなわち油室１３４の油圧が増大すると、潤滑油の温度が上記所定の温度よりも高くなったことにもかかわらず、上記弁体１３２が図中下方に変位して、主室１１０ａと副室１１０ｂとの連通が遮断されてしまう可能性がある。その結果、主室１１０ａの潤滑油のみが循環するようになり、オイルパン１１０の潤滑油の全体が循環する場合と比較して、潤滑油の温度が相対的に高くなる。しかもこのときは、出力軸１０３の回転速度の増大に伴い、内燃機関の各摺動部に生じる摩擦熱が増大するため、潤滑油の温度が一層上昇しやすくなり、潤滑油の過熱が生じることが懸念される。

本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の早期暖機化を図る一方、機関高速運転時において潤滑油の温度が過度に上昇することを抑制することのできる内燃機関の潤滑油供給システムを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、主室と副室とに区画されたオイルパンの前記主室に貯留される潤滑油を内燃機関の出力軸にて駆動されるオイルポンプにより内燃機関の潤滑部位に圧送するとともに、同潤滑部位に圧送された潤滑油を前記主室に回収する内燃機関の潤滑油供給システムにおいて、前記出力軸の回転速度が所定の速度よりも低いときに前記主室と前記副室との連通を遮断する一方、前記出力軸の回転速度が前記所定の速度よりも高いときに前記主室と前記副室とを連通する通断切替手段を備え、前記通断切替手段は前記出力軸の回転が停止した状態にあるときに前記主室と前記副室とを連通することをその要旨とする。

同構成によれば、機関始動直後のアイドリング時等、潤滑油の温度が低く、出力軸の回転速度が所定の回転速度よりも低いときには、主室と副室との連通を遮断して主室の潤滑油のみを循環させることにより、その潤滑油の温度を早期に上昇させることができ、内燃機関の早期暖機を図ることができるようになる。また、内燃機関の暖機後であっても、出力軸の回転速度が所定の回転速度よりも低くなり、各潤滑部位に生じる摩擦熱が相対的に小さくなるときには、主室と副室との連通を遮断して主室の潤滑油のみを循環させることにより、潤滑油を適切な温度に維持することができ、潤滑油の粘性増大に起因する駆動抵抗の増大を抑制することができるようになる。一方、出力軸の回転速度が所定の回転速度よりも高くなり、各潤滑部位に生じる摩擦熱が相対的に大きくなるときには、主室と副室とを連通させてオイルパンの潤滑油全体を循環させることにより、潤滑油の温度が過度に上昇することを抑制することができるようになる。
また、同構成によれば、出力軸の回転が停止する、すなわち内燃機関の運転が停止した状態にあるときに、主室と副室とを連通することにより、機関運転時に潤滑油に混入した煤や燃料等の異物がオイルパンの潤滑油全体に分散するようになる。その結果、例えば機関停止時に主室と副室との連通を遮断するようにした場合と比較して、このように異物を潤滑油全体に分散させ、その異物密度を低下させることにより、異物の混入に起因する潤滑油の潤滑特性劣化を抑制することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の潤滑油供給システムにおいて、前記通断切替手段は、前記主室及び前記副室を区画する区画部に設けられ、前記オイルポンプの吐出圧に応じて自律的に開閉することにより前記主室と前記副室との連通・遮断を切り替える圧力弁であることをその要旨とする。

オイルポンプは内燃機関の出力軸によって駆動されるため、その吐出圧は出力軸の回転速度に応じて変化し、具体的には回転速度が高いときほどオイルポンプの吐出圧は高くなる。そのため、上記構成によれば、オイルポンプの吐出圧に応じて開閉する圧力弁を利用することにより主室と副室との連通・遮断を切り替えることができるようになる。また、こうした圧力弁を採用することにより、例えば内燃機関の出力軸の回転速度を監視し、この回転速度に基づき主室と副室との連通・遮断状態を切り替える場合と比較して、その出力軸の回転速度を監視するための監視装置等は不要となり、潤滑油供給システムの構成についてその簡素化を図ることができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の潤滑油供給システムにおいて、前記圧力弁は、前記オイルポンプの吐出通路に接続された油圧室と、前記吐出通路から同油圧室に導入される潤滑油の圧力によって変位する弁体とを含み、同弁体には、前記油圧室の圧力が所定圧よりも大きいときに前記油圧室の潤滑油をリリーフするリリーフ弁部が一体に形成されることをその要旨とする。

同構成では、油圧室の圧力が所定圧よりも大きいときに、リリーフ弁部によって油圧室の潤滑油がリリーフされるため、例えば出力軸の回転速度が上昇してオイルポンプの吐出圧が過度に高くなることが抑制される。そして同構成によれば、こうしたリリーフ弁部を主室と副室との連通・遮断を切り替える圧力弁の弁体と一体に形成するようにしたため、潤滑油供給システムの構成についてその簡素化を図ることができるようになる。
請求項４に記載の発明は、主室と副室とに区画されたオイルパンの前記主室に貯留される潤滑油を内燃機関の出力軸にて駆動されるオイルポンプにより内燃機関の潤滑部位に圧送するとともに、同潤滑部位に圧送された潤滑油を前記主室に回収する内燃機関の潤滑油供給システムにおいて、前記出力軸の回転速度が所定の速度よりも低いときに前記主室と前記副室との連通を遮断する一方、前記出力軸の回転速度が前記所定の速度よりも高いときに前記主室と前記副室とを連通する通断切替手段を備え、前記通断切替手段は、前記主室及び前記副室を区画する区画部に設けられ、前記オイルポンプの吐出圧に応じて自律的に開閉することにより前記主室と前記副室との連通・遮断を切り替える圧力弁であり、前記圧力弁は、前記オイルポンプの吐出通路に接続された油圧室と、前記吐出通路から同油圧室に導入される潤滑油の圧力によって変位する弁体とを含み、同弁体には、前記油圧室の圧力が所定圧よりも大きいときに前記油圧室の潤滑油をリリーフするリリーフ弁部が形成されることをその要旨とする。
同構成によれば、機関始動直後のアイドリング時等、潤滑油の温度が低く、出力軸の回転速度が所定の回転速度よりも低いときには、主室と副室との連通を遮断して主室の潤滑油のみを循環させることにより、その潤滑油の温度を早期に上昇させることができ、内燃機関の早期暖機を図ることができるようになる。また、内燃機関の暖機後であっても、出力軸の回転速度が所定の回転速度よりも低くなり、各潤滑部位に生じる摩擦熱が相対的に小さくなるときには、主室と副室との連通を遮断して主室の潤滑油のみを循環させることにより、潤滑油を適切な温度に維持することができ、潤滑油の粘性増大に起因する駆動抵抗の増大を抑制することができるようになる。一方、出力軸の回転速度が所定の回転速度よりも高くなり、各潤滑部位に生じる摩擦熱が相対的に大きくなるときには、主室と副室とを連通させてオイルパンの潤滑油全体を循環させることにより、潤滑油の温度が過度に上昇することを抑制することができるようになる。
オイルポンプは内燃機関の出力軸によって駆動されるため、その吐出圧は出力軸の回転速度に応じて変化し、具体的には回転速度が高いときほどオイルポンプの吐出圧は高くなる。そのため、上記構成によれば、オイルポンプの吐出圧に応じて開閉する圧力弁を利用することにより主室と副室との連通・遮断を切り替えることができるようになる。また、こうした圧力弁を採用することにより、例えば内燃機関の出力軸の回転速度を監視し、この回転速度に基づき主室と副室との連通・遮断状態を切り替える場合と比較して、その出力軸の回転速度を監視するための監視装置等は不要となり、潤滑油供給システムの構成についてその簡素化を図ることができるようになる。
また、同構成では、油圧室の圧力が所定圧よりも大きいときに、リリーフ弁部によって油圧室の潤滑油がリリーフされるため、例えば出力軸の回転速度が上昇してオイルポンプの吐出圧が過度に高くなることが抑制される。そして同構成によれば、こうしたリリーフ弁部を主室と副室との連通・遮断を切り替える圧力弁の弁体と一体に形成するようにしたため、潤滑油供給システムの構成についてその簡素化を図ることができるようになる。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の潤滑油供給システムについてその第１の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。

図１に、本実施形態にかかる潤滑油供給システムの概略構成を示す。図１に示されるように、この実施形態の潤滑油供給システムにあっても、複数のシリンダが形成されたシリンダブロック１の上方には、吸気・排気バルブやカムシャフト等を支持するシリンダヘッド２が設けられるとともに、その下方には、潤滑油を貯留するオイルパン１０が設けられている。このオイルパン１０は、その内部に設けられる区画板１１によってシリンダブロック１の下面に油面が露呈する主室１０ａと、区画板１１によりシリンダブロック１と隔絶された副室１０ｂとに区画されることも、先に説明した従来の潤滑油供給システムと同様である。

また、オイルパン１０の近傍には、内燃機関の出力軸３（図中では、その回転軸中心線のみを示す）によって駆動されるオイルポンプ１３が設けられており、このオイルポンプ１３は、主室１０ａに設けられたオイルストレーナ１４を介して同主室１０ａに貯留される潤滑油を吸い上げ、供給通路２０を通じて機関の各潤滑部位に圧送する。そして、それら潤滑部位に供給された潤滑油は主室１０ａに回収される。例えば、シリンダヘッド２に圧送される潤滑油は、図１に示されるように、シリンダヘッド２に形成された分配通路２１を通じて吸気・排気バルブとカムとの摺動部等の潤滑部位に供給された後、シリンダブロック１に形成された回収通路２２を通じて主室１０ａに流下して回収される。

また、区画板１１には、連通管２３を介して供給通路２０、すなわちオイルポンプ１３の吐出通路に接続される圧力弁３０が設けられている。この圧力弁３０は、オイルポンプ１３の吐出圧の変化に基づいて作動することにより主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断を切り替える。以下、図２を併せ参照してこの圧力弁３０の構造及び作動について詳細に説明する。ここで、図２は、圧力弁３０の断面構造を示す断面図であり、図２（ａ）は機関停止中の場合、図２（ｂ）は出力軸３の回転速度が所定の速度よりも低い場合、図２（ｃ）は出力軸３の回転速度が所定の速度よりも高い場合における圧力弁３０の各状態をそれぞれ示している。

図２（ａ）に示されるように、圧力弁３０は、上記区画板１１に固定された略円筒状のハウジング３１を備えており、このハウジング３１には、主室１０ａに開口する連通孔３１ａが形成されるとともに、副室１０ｂに開口する連通孔３１ｂが形成されている。ハウジング３１の内部には、略円柱状の弁体３２が収容されており、この弁体３２により、ハウジング３１の内部は油圧室３４及び連通室３５に区画されている。この油圧室３４は連通管２３を介してオイルポンプ１３の吐出側、すなわち供給通路２０に連通されている。また、弁体３２には、その軸方向に沿って延伸し、連通室３５に連通する空間３２ａが形成されるとともに、この空間３２ａに連通する第１の貫通孔３２ｂ及び第２の貫通孔３２ｃが形成されている。これら貫通孔３２ｂ，３２ｃは、弁体３２の径方向に沿って延伸し、弁体３２の側面において開口している。さらに、弁体３２とハウジング３１の副室１０ｂ側の底部３１ｃとの間には、スプリング３３が設けられている。

こうした圧力弁３０にあっては、機関運転の停止中には、図２（ａ）に示されるように、上記オイルポンプ１３の吐出圧、すなわち油圧室３４の油圧が「０」であり、弁体３２がスプリング３３の付勢力によりその移動可能な範囲の最上方位置に移動する。この際、弁体３２の第１の貫通孔３２ｂはハウジング３１によって遮蔽される一方、第２の貫通孔３２ｃは連通孔３１ａを介して主室１０ａに連通される。その結果、オイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとが第２の貫通孔３２ｃ及び空間３２ａを介して連通されるようになる。

一方、内燃機関が始動すると、オイルポンプ１３が出力軸３によって駆動され、主室１０ａの潤滑油がオイルポンプ１３により吸い上げられて機関の各潤滑部位に供給されるようになる。この際、油圧室３４の油圧に基づいて弁体３２に作用する力は、スプリング３３の付勢力よりも大きくなり、これにより同弁体３２は先の図２（ａ）に示される位置からハウジング３１の底部３１ｃ側に移動する。ここで、出力軸３の回転速度が所定の回転速度よりも低いときには、図２（ｂ）に示されるように、弁体３２の第１の貫通孔３２ｂはハウジング３１によって遮蔽される一方、第２の貫通孔３２ｃは連通孔３１ｂを介して副室１０ｂと連通される。従って、主室１０ａと副室１０ｂとの連通は遮断されるようになる。

そして、出力軸３の回転速度が所定の回転速度よりも高くなると、油圧室３４の油圧に基づいて弁体３２に作用する力が更に増大し、弁体３２は、図２（ｃ）に示されるように、図２（ｂ）に示される位置から更に底部３１ｃ側に移動する。その結果、弁体３２の第１の貫通孔３２ｂは連通孔３１ａを介して主室１０ａに連通されるとともに、第２の貫通孔３２ｃは連通孔３１ｂを介して副室１０ｂに連通されるようになり、主室１０ａと副室１０ｂとが連通孔３１ａ，３１ｂ、貫通孔３２ｂ，３２ｃ及び空間３２ａを介して再び連通されるようになる。

なお、このように出力軸３の回転速度の変化に基づいてオイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断が切り替えられるように、連通孔３１ａ，３１ｂや貫通孔３２ｂ，３２ｃの孔径、並びにスプリング３３の弾性係数等の諸元が設定されている。

以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）出力軸３の回転速度が所定の回転速度よりも低いときに圧力弁３０によりオイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとの連通を遮断する一方、出力軸３の回転速度が所定の回転速度よりも高いときに圧力弁３０によりそれら主室１０ａと副室１０ｂとを連通することとした。そのため、機関始動直後のアイドリング時等、潤滑油の温度が低く、出力軸３の回転速度が所定の回転速度よりも低いときには、主室１０ａと副室１０ｂとの連通を遮断して主室１０ａの潤滑油のみを循環させることにより、その潤滑油の温度を早期に上昇させることができ、内燃機関の早期暖機を図ることができるようになる。また、内燃機関の暖機後であっても、出力軸３の回転速度が所定の回転速度よりも低くなり、各潤滑部位に生じる摩擦熱が相対的に小さくなるときには、主室１０ａと副室１０ｂとの連通を遮断して主室１０ａの潤滑油のみを循環させることにより、潤滑油を適切な温度に維持することができる。その結果、潤滑油の粘性増大に起因する駆動抵抗の増大を抑制することができるようになる。一方、出力軸３の回転速度が所定の回転速度よりも高くなり、各潤滑部位に生じる摩擦熱が相対的に大きくなるときには、主室１０ａと副室１０ｂとを連通させてオイルパン１０の潤滑油全体を循環させることにより、潤滑油の温度が過度に上昇することを抑制することができるようになる。

（２）出力軸３の回転が停止する、すなわち内燃機関の運転が停止した状態にあるときに、主室１０ａと副室１０ｂとを連通することとした。これにより、機関運転時に潤滑油に混入した煤や燃料等の異物がオイルパン１０の潤滑油全体に分散するようになる。その結果、例えば機関停止時に主室１０ａと副室１０ｂとの連通を遮断するようにした場合と比較して、このように異物を潤滑油全体に分散させ、その異物密度を低下させることにより、異物の混入に起因する潤滑油の潤滑特性劣化を抑制することができるようになる。

（３）オイルポンプ１３の吐出圧に応じて開閉する圧力弁３０を利用することにより主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断を切り替えることとした。こうした圧力弁３０を採用することにより、例えば内燃機関の出力軸３の回転速度を監視し、この回転速度に基づき主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断状態を切り替える場合と比較して、その出力軸３の回転速度を監視するための監視装置等は不要となり、潤滑油供給システムの構成についてその簡素化を図ることができるようになる。
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

この第２の実施形態の潤滑油供給システムも、その基本的な構成は先に説明した第１の実施形態のシステムと同様であり、オイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断を切り替える圧力弁の構造のみが、その第１の実施形態のシステムと異なっている。図３は、こうした本実施形態の圧力弁についてその断面構造を示す断面図であり、図３（ａ）はオイルポンプ１３の吐出圧が所定圧よりも低い場合、図３（ｂ）はオイルポンプ１３の吐出圧が所定圧よりも高い場合における圧力弁３０の各状態をそれぞれ示している。なお、これら図３（ａ），（ｂ）はいずれも出力軸３の回転速度が所定の速度よりも高くなることにより、上述したようにオイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとが連通孔３１ａ，３１ｂ、貫通孔３２ｂ，３２ｃ及び空間３２ａを介して連通された状態を示している。

図３（ａ）に示されるように、本実施形態の圧力弁３０も、大きくは、区画板１１に固定されたハウジング３１、ハウジング３１の内部に収容された弁体３２、並びにそれらハウジング３１の底部３１ｃと弁体３２との間に設けられたスプリング３３を備えている。また、弁体３２により、ハウジング３１の内部空間が連通管２３を介してオイルポンプ１３の吐出側に連通される油圧室３４及び連通室３５に区画されている。そのハウジング３１には、連通孔３１ａ，３１ｂが形成されるとともに、その弁体３２には、空間３２ａ、貫通孔３２ｂ，３２ｃが形成されている。なお、出力軸３の回転速度の変化に基づいてオイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断が先に説明した第１の実施形態と同様に切り替えられるように、連通孔３１ａ，３１ｂや貫通孔３２ｂ，３２ｃの孔径、並びにスプリング３３の弾性係数等の諸元が設定されている。

さらに、この圧力弁３０は、油圧室３４の圧力が所定圧よりも大きいときに油圧室３４の潤滑油をリリーフする機能を有している。すなわち、図３に示されるように、ハウジング３１には、連通孔３１ａよりも連通管２３側に位置するリリーフ孔３１ｄが形成されており、弁体３２は、油圧室３４の圧力に基づいて上下に移動することにより、このリリーフ孔３１ｄの遮蔽・開放が切り替えられる。すなわち、弁体３２及びリリーフ孔３１ｄによりオイルポンプ１３の吐出流量が過剰に多くならないように制限するためのリリーフ弁部が構成されている。

こうした圧力弁３０にあっては、油圧室３４の圧力、すなわちオイルポンプ１３の吐出圧が所定圧よりも小さいときには、図３（ａ）に示されるように、リリーフ孔３１ｄが弁体３２によって遮蔽される。一方、出力軸３の回転速度の上昇に伴って油圧室３４の圧力が所定圧よりも大きくなると、図３（ｂ）に示されるように、弁体３２が図３（ａ）に示される位置から底部３１ｃ側に駆動され、リリーフ孔３１ｄが油圧室３４に開放されるようになる。その結果、油圧室３４の潤滑油の一部がリリーフ孔３１ｄを介してオイルパン１０の主室１０ａにリリーフされる。

なお、このように油圧室３４の圧力が所定圧よりも大きくなったときに油圧室３４の潤滑油が主室１０ａにリリーフされるように、連通孔３１ａ，３１ｂ、貫通孔３２ｂ，３２ｃ、リリーフ孔３１ｄの位置関係やスプリング３３の弾性係数等の諸元が設定されている。

以上説明した第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（３）に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
（４）油圧室３４の圧力が所定圧よりも大きいときに油圧室３４の潤滑油をリリーフ孔３１ｄを介してリリーフすることとした。これにより、例えば出力軸３の回転速度が上昇してオイルポンプ１３の吐出圧が過度に高くなることが抑制される。そして同構成によれば、主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断を切り替える圧力弁３０の弁体３２が油圧室３４の圧力に基づいて移動することにより、リリーフ孔３１ｄの遮蔽・開放が切り替えられるため、潤滑油供給システムの構成についてその簡素化を図ることができるようになる。
（第３の実施形態）
以下、本発明にかかる第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図４に、本実施形態にかかる潤滑油供給システムの概略構成を示す。図４に示されるように、本実施形態の潤滑油供給システムも、その基本的な構成は先に説明した第１の実施形態のシステムと同様であり、オイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断を切り替える圧力弁４０の構造のみが、同第１の実施形態のシステムと異なっている。次に、この圧力弁４０の構造及び作動について図５を参照して詳細に説明する。ここで、図５は、本実施形態の圧力弁４０の断面図であり、図５（ａ）は機関停止中の場合、図５（ｂ）は出力軸３の回転速度が所定の速度よりも低い場合、図５（ｃ）は出力軸３の回転速度が所定の速度よりも高い場合における圧力弁４０の各状態をそれぞれ示している。

図５（ａ）に示されるように、圧力弁４０は、区画板１１の主室１０ａ側に固定されたハウジング４１を備えており、これらハウジング４１及び区画板１１により区画板１１と平行な方向に沿って延伸する空間４６が区画されている。ハウジング４１には、主室１０ａに開口する第１の連通孔４１ａ、第２の連通孔４１ｂ及び第３の連通孔４１ｃが形成されるとともに、区画板１１においてそれら第１の連通孔４１ａ及び第２の連通孔４１ｂに対応する位置には、副室１０ｂに開口する第１の連通孔１１ａ及び第２の連通孔１１ｂがそれぞれ形成されている。空間４６には、弁体４２が収容されており、この弁体４２により、空間４６が油圧室４４及び連通室４５に区画されている。この油圧室４４は連通管２３を介してオイルポンプ１３の吐出側、すなわち供給通路２０に連通されている。また、この弁体４２の内部には、区画板１１と垂直な方向に沿って延伸する貫通孔４２ａが形成されている。

こうした圧力弁４０にあっては、機関運転の停止中には、図５（ａ）に示されるように、上記オイルポンプ１３の吐出圧、すなわち油圧室４４の油圧が「０」であり、弁体４２がスプリング４３の付勢力によりその移動可能な範囲の最左方位置に移動する。この際、弁体４２の貫通孔４２ａにより、ハウジング４１の第１の連通孔４１ａと区画板１１の第１の連通孔１１ａとが連通される。その結果、オイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとは、それら連通孔４１ａ，１１ａ及び貫通孔４２ａを介して連通されるようになる。

一方、内燃機関が始動すると、オイルポンプ１３が、出力軸３によって駆動され、主室１０ａの潤滑油がオイルポンプ１３により吸い上げられて機関の各潤滑部位に供給されるようになる。この際、油圧室４４の油圧に基づいて弁体４２に作用する力は、スプリング４３の付勢力よりも大きくなり、これにより同弁体４２は先の図５（ａ）に示される位置からハウジング４１の右側の底部４１ｄ側に移動する。ここで、出力軸３の回転速度が所定の回転速度よりも低いときには、図５（ｂ）に示されるように、連通孔４１ａ，４１ｂ及び連通孔１１ａ，１１ｂが弁体４２によって遮蔽される。したがって、主室１０ａと副室１０ｂとの連通は遮断されるようになる。

そして、出力軸３の回転速度が所定の回転速度よりも高くなると、油圧室４４の油圧に基づいて弁体４２に作用する力が更に増大し、弁体４２は、図５（ｃ）に示されるように、図５（ｂ）に示される位置から更に底部４１ｄ側に移動する。その結果、弁体４２の貫通孔４２ａにより、ハウジング４１の第２の連通孔４１ｂと区画板１１の第２の連通孔１１ｂとが連通されるようになり、オイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとが、それら連通孔４１ｂ，１１ｂ及び貫通孔４２ａを介して再び連通されるようになる。

なお、このように出力軸３の回転速度の変化に基づいてオイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断が切り替えられるように、弁体４２の貫通孔４２ａや、ハウジング４１及び区画板１１の各連通孔の孔径、並びにスプリング４３の弾性係数等の諸元が設定されている。

以上説明した第３の実施形態によれば、第１の実施形態において記載した（１）〜（３）に準じた作用効果を得ることができる。
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。

・上記の実施形態では、出力軸３の回転が停止した状態にあるときに、オイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとを連通する圧力弁を採用している。これに対し、主室１０ａのみでも潤滑油に混入した煤や燃料等の異物が十分に分散され、主室１０ａの異物濃度が過度に高くなる可能性がないと判断できる場合には、出力軸３の回転が停止した状態にあるときに、主室１０ａと副室１０ｂとの連通を遮断する圧力弁を採用することもできる。このような圧力弁の構造としては、例えば図６に示されるように、ハウジング６１及び弁体６２によって区画された連通室６５と、弁体６２の内部に形成された空間６２ａとが隔絶される構造を採用することができる。

・オイルパン１０の主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断を切り替える通断切替手段として、上述した各実施形態の圧力弁以外にも、例えば他の構造を有する圧力弁や他の切替機構等、オイルポンプ１３の吐出圧に応じて主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断を切り替えることのできる手段でさえあれば適宜採用可能である。例えば出力軸３の回転速度を検出する回転速度センサを備え、この回転速度センサの検出値に基づき主室１０ａと副室１０ｂとの連通・遮断を切り替える切替機構が挙げられる。

・上記実施形態では、主室１０ａ，副室１０ｂを含む２室式のオイルパン１０を備える内燃機関の潤滑油供給システムに本発明を適用する場合について例示した。これに限らず、例えば３つ以上の油室を含む多室式オイルパンを備える潤滑油供給システムについても、本発明を適用することができる。そして、この場合、機関停止中は圧力弁等の通断切替手段により全ての油室が連通された状態に切り替える一方、内燃機関の回転速度が上昇することにともなってオイルポンプにより循環される潤滑油の量が増大するように各油室の連通状態を切り替える。

本発明にかかる潤滑油供給システムの第１の実施形態についてその概略構成を示す断面図。 （ａ）〜（ｃ）同実施形態に採用される圧力弁についてその断面構造を示す断面図。 （ａ），（ｂ）本発明にかかる潤滑油供給システムの第２の実施形態に採用される圧力弁についてその断面構造を示す断面図。 本発明にかかる潤滑油供給システムの第３の実施形態についてその概略構成を示す断面図。 （ａ）〜（ｃ）同実施形態に採用される圧力弁についてその断面構造を示す断面図。 第１の実施形態に採用される圧力弁の変形例を示す断面図。 従来の潤滑油供給システムについてその概略構成を示す断面図。

符号の説明

１…シリンダブロック、２…シリンダヘッド、３…出力軸、１０…オイルパン、１０ａ…主室、１０ｂ…副室、１１…区画板（区画部）、１１ａ…第１の連通孔、１１ｂ…第２の連通孔、１３…オイルポンプ、１４…オイルストレーナ、２０…供給通路、２１…分配通路、２２…回収通路、２３…連通管、３０…圧力弁、３１…ハウジング、３１ａ…連通孔、３１ｂ…連通孔、３１ｃ…底部、３１ｄ…リリーフ孔、３２…弁体、３２ａ…空間、３２ｂ…第１の貫通孔、３２ｃ…第２の貫通孔、３３…スプリング、３４…油圧室、３５…連通室、４０…圧力弁、４１…ハウジング、４１ａ…第１の連通孔、４１ｂ…第２の連通孔、４１ｃ…第３の連通孔、４１ｄ…底部、４２…弁体、４２ａ…貫通孔、４３…スプリング、４４…油圧室、４５…連通室、４６…空間、６１…ハウジング、６２…弁体、６２ａ…空間、６５…連通室、１０１…シリンダブロック、１０２…シリンダヘッド、１０３…出力軸、１１０…オイルパン、１１０ａ…主室、１１０ｂ…副室、１１１…区画板、１１３…オイルポンプ、１１４…オイルストレーナ、１２０…供給通路、１２１…分配通路、１２２…回収通路、１２３…連通管、１３０…油圧バルブ、１３１…ハウジング、１３１ａ…連通孔、１３１ｂ…連通孔、１３２…弁体、１３３…スプリング、１３４…油室。

Claims (4)

1. 主室と副室とに区画されたオイルパンの前記主室に貯留される潤滑油を内燃機関の出力軸にて駆動されるオイルポンプにより内燃機関の潤滑部位に圧送するとともに、同潤滑部位に圧送された潤滑油を前記主室に回収する内燃機関の潤滑油供給システムにおいて、
   前記出力軸の回転速度が所定の速度よりも低いときに前記主室と前記副室との連通を遮断する一方、前記出力軸の回転速度が前記所定の速度よりも高いときに前記主室と前記副室とを連通する通断切替手段を備え、
   前記通断切替手段は前記出力軸の回転が停止した状態にあるときに前記主室と前記副室とを連通する
   ことを特徴とする内燃機関の潤滑油供給システム。
2. 請求項１に記載の内燃機関の潤滑油供給システムにおいて、
   前記通断切替手段は、前記主室及び前記副室を区画する区画部に設けられ、前記オイルポンプの吐出圧に応じて自律的に開閉することにより前記主室と前記副室との連通・遮断を切り替える圧力弁である
   ことを特徴とする内燃機関の潤滑油供給システム。
3. 請求項２に記載の内燃機関の潤滑油供給システムにおいて、
   前記圧力弁は、前記オイルポンプの吐出通路に接続された油圧室と、前記吐出通路から同油圧室に導入される潤滑油の圧力によって変位する弁体とを含み、同弁体には、前記油圧室の圧力が所定圧よりも大きいときに前記油圧室の潤滑油をリリーフするリリーフ弁部が形成される
   ことを特徴とする内燃機関の潤滑油供給システム。
4. 主室と副室とに区画されたオイルパンの前記主室に貯留される潤滑油を内燃機関の出力軸にて駆動されるオイルポンプにより内燃機関の潤滑部位に圧送するとともに、同潤滑部位に圧送された潤滑油を前記主室に回収する内燃機関の潤滑油供給システムにおいて、
   前記出力軸の回転速度が所定の速度よりも低いときに前記主室と前記副室との連通を遮断する一方、前記出力軸の回転速度が前記所定の速度よりも高いときに前記主室と前記副室とを連通する通断切替手段を備え、
   前記通断切替手段は、前記主室及び前記副室を区画する区画部に設けられ、前記オイルポンプの吐出圧に応じて自律的に開閉することにより前記主室と前記副室との連通・遮断を切り替える圧力弁であり、
   前記圧力弁は、前記オイルポンプの吐出通路に接続された油圧室と、前記吐出通路から同油圧室に導入される潤滑油の圧力によって変位する弁体とを含み、同弁体には、前記油圧室の圧力が所定圧よりも大きいときに前記油圧室の潤滑油をリリーフするリリーフ弁部が形成される
   ことを特徴とする内燃機関の潤滑油供給システム。

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