JP4738242B2 - 過給機及び空気冷却器付きエンジンの潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、主として排気ターボ過給機と空気冷却器とを備えたディーゼルエンジンに適用され、排気ターボ過給機及び空気冷却器をそなえたエンジンであって、過給機の排油を空気冷却器のオイル内部通路内を通してから外部に排出するように構成されたエンジンの潤滑装置に関する。

排気ターボ過給機付きディーゼルエンジンにおいて、通常、過給機を潤滑した後のオイルは、該過給機の軸受箱の底部に設けられた排油口から排油管を通して、エンジンの排油系とともにオイルパン内へと排油される構造となっている。
特許文献１（実開平６−５８１３２号公報）には、過給機を潤滑した後のオイルを該過給機の底部に設けられた排油口から、排油管を通した後、フライホィールハウジングとクランクケースとの間に形成された隙間を通してオイルパン内にドレンせしめて、過給機排油管の長さを短くするように構成した過給機付きエンジンの潤滑装置が開示されている。

実開平６−５８１３２号公報

排気ターボ過給機と空気冷却器とを備えたディーゼルエンジンにおいては、従来は、前記のように、過給機を潤滑した後のオイルを、該過給機の軸受箱の底部に設けられた排油口から排油管を通して、エンジンの排油系とともにオイルパン内へと排油される構造となっている。
このため、前記従来装置及び特許文献１（実開平６−５８１３２号公報）にて提供された装置にあっては、高温になっている排気タービンのタービンケースに締着されている軸受箱からオイルパンに接続される排油管は、排気タービンに取り回されている排気管と接近して配置されている。

従って、前記従来装置及び特許文献１にて提供された装置にあっては、前記のように、軸受箱からオイルパンに接続される排油管が排気タービンに取り回されている排気管と接近して配置されていることから、排油管が破損したり、排油管系統からオイル洩れが発生した場合には、漏洩オイルが排気管の熱で引火する可能性があった。

一方、特に高速ディーゼルエンジンにおいては、複数のギヤが噛み合うタイミングギヤの噛み合い歯部の接触圧力が大きくかつ噛み合い部が加熱されるため、従来は、独立したオイル供給系統によって、噛み合い歯部にオイル（潤滑油）を供給して潤滑及び冷却を行なっている。このため、かかるエンジンでは、過給機のオイル供給系及び排油系の他に、タイミングギヤの歯部潤滑のための格別な潤滑油供給手段を必要とすることとなって、構造が複雑で部品点数も多くコスト高の潤滑油系となる。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、過給機の排油口からの排油通路と排気タービン周りの排気管との接近及びこれに伴う漏洩オイルの引火の可能性を確実に阻止して安全性を向上するとともに、タイミングギヤの歯部潤滑のための格別な装置を不要として該タイミングギヤ潤滑装置の構造を簡単化し低コスト化した過給機及び空気冷却器付きエンジンの潤滑装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、排気ターボ過給機及び吸気用の空気を冷却する空気冷却器をそなえたエンジンであって、前記空気冷却器は冷却エレメントがエンジンのクランク軸方向に配置され、前記排気ターボ過給機は該空気冷却器の上方に設置されており、前記空気冷却器のオイル内部通路を空気冷却器ケースの内部にクランク軸方向に延設して該オイル内部通路の長手方向中間部に前記排気ターボ過給機の排油口からのオイル通路を接続し、前記オイル内部通路のクランク軸方向両端部にオイル出口を設け、前記過給機の排油口からのオイルを前記空気冷却器のオイル内部通路内を通してから該オイル内部通路に開口された前記オイル出口から外部に排出するように構成したことを特徴とする（請求項１）。

かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
前記空気冷却器のオイル内部通路のオイル出口からエンジンのギヤケース内部に接続される排油通路を設ける（請求項２）。

本発明によれば、空気冷却器のケースの内部にオイル内部通路を一体形成して該オイル内部通路と排気ターボ過給機の排油口からのオイル通路とを接続し、好ましくは空気冷却器ケースの内部にクランク軸方向にオイル内部通路を延設してオイル内部通路のクランク軸方向両端部にオイル出口を設けるとともに該オイル内部通路と空気冷却器の上方に配置された排気ターボ過給機の排油口からのオイル通路とを接続し（請求項１）、過給機を潤滑後のオイルを、空気冷却器のケースの内部に一体形成されたオイル内部通路を通してから、該オイル内部通路のクランク軸方向両端部に開口されたオイル出口から、好ましくはエンジンのギヤケース内部に排出するように構成したので（請求項２）、排気ターボ過給機の排油口からの該過給機潤滑後のオイルを、該過給機の直下に近接して配置されている空気冷却器のケースの内部に一体形成されたオイル内部通路内を通し、該オイル内部通路のクランク軸方向両端部のオイル出口からギヤケース内部に排出することとなって、排気ターボ過給機の排油口からのオイルの通路が、排気タービンに取り回されている排気管と接近することが回避される。

これにより、前記特許文献１のような従来装置の問題点であった、軸受箱からオイルパンに接続される排油管が排気タービンに取り回されている排気管と接近して配置されていることによって、排油管が破損したり排油管系統からオイル洩れが発生した場合に漏洩オイルが排気管の熱で引火する可能性を確実に皆無とすることができて、安全性が向上する。

また、排気ターボ過給機の排油口から空気冷却器のケースの内部に一体形成されたオイル内部通路を通してギヤケース内部に接続される排気ターボ過給機の排油通路を形成したので、前記従来装置のような、過給機の軸受箱の底部排油口から排油管を通してエンジンの排油系とともにオイルパン内へと排油される排油通路に比べて過給機排油のオイル外部配管を大幅に短縮できるとともに、過給機排油をギヤケース内に導入してタイミングギヤの歯部を潤滑することにより、過給機潤滑後の排油をタイミングギヤの歯部の潤滑に有効利用することができて、前記従来装置のようなタイミングギヤの歯部潤滑のための格別な潤滑油供給手段を必要としない。
これにより、部品点数が少なく、きわめて簡単な構造で且つ低コストの手段で以って、過給機の潤滑とタイミングギヤの歯部の潤滑とを併せて行なうことができる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明の実施例に係る排気ターボ過給機及び空気冷却器付きディーゼルエンジンの過給機及び空気冷却器近傍の潤滑装置の要部側面図、図２は図１におけるＡ―Ａ線断面図、図３は図１におけるＢ―Ｂ線断面図である。
図１〜３において、１はクランクケース、１１は該クランクケース１の前部に固定されたフロントギヤケース、１０は該クランクケース１の後部に固定されたリヤーギヤケースで、該フロントギヤケース１１及びリヤーギヤケース１０の内部には複数の歯車からなるタイミングギヤ（図示省略）が収納されている。

２は過給機（排気ターボ過給機）で、この例ではエンジンの軸方向に沿って２台（１台でも１列３台以上でもよい）設けられ、前記クランクケース１の上面に複数のボルト（図示省略）で固定されている。２ａは該過給機２のタービン、２ｃはコンプレッサ、２ｂは該タービン２ａとコンプレッサ２ｃとを結合する軸受箱である。３８は前記各タービン２ａ出口の排気ガスが合流する排気ダクトである。
４は前記各過給機２（２台）の軸受箱２ｂの底部に設けられた排油口、５ａ，５ｂは前記各排油口４のそれぞれに接続される排油管である（詳細は後述）。

３は空気冷却器で、前記過給機（排気ターボ過給機）２，２の直下部に、２段の冷却エレメント３２，３２（図２参照）がエンジンのクランク軸方向になるようにそれぞれ設置されている。３４は冷却水が通流する水通路で、図２のように、前記空気冷却器３のケース３１の内部に、クランク軸方向に延設されている。該水通路３４は空気冷却器３の幅方向中心（クランク軸心に直角方向の中心）３ｚに関して対称に複数（この例では３個）設けられている。３５はエアクーラケースカバーで、該エアクーラケースカバー３５は、前記過給機２，２の空気出口と空気冷却器３の空気入口との間を接続する空気通路を形成する。

図３のように、前記空気冷却器３のケース３１の内部にはオイル内部通路３３が、クランク軸方向に、且つ前記水通路３４とほぼ平行に、該ケース３１と一体に延設されている。
また、該オイル内部通路３３は、空気冷却器３の幅方向中心（クランク軸心に直角方向の中心）３ｚに関して一つの側、あるいは必要に応じて前記中心３ｚに関して対称に２個設けられている。
５ａ，５ｂは前記各過給機２，２の軸受箱２ｂの排油口４，４と前記オイル内部通路３３の長手方向中間部とを接続する排油管である。６ａ，６ｂは各排油管５ａ，５ｂの空気冷却器３のケース３１への締着用フランジである。
７ａは前記オイル内部通路３３のクランク軸方向前端部とフロントギヤケース１１の内部とを接続する排油通路（７ｃは締着用のフランジ）、７ｂは前記オイル内部通路３３のクランク軸方向後端部とリヤーギヤケース１０の内部とを接続する排油通路（７ｄは締着用のフランジ）である。

かかる構成をそなえたディーゼルエンジンの運転時において、前記各過給機２，２の軸受箱２ｂ，２ｂの底部に溜められたオイルは、各軸受箱２ｂの排油口４，４から排油管５ａ，５ｂに入り、該排油管５ａ，５ｂ内を通って、前記空気冷却器３のオイル内部通路３３に入り、該オイル内部通路３３を長手方向（クランク軸方向）前後に流れる。
そして、前記オイル内部通路３３の前端部出口及び後端部出口から流出したオイルは、排油通路７ａ及び排油通路７ｂをそれぞれ通って、フロントギヤケース１１及びリヤーギヤケース１０の内部にそれぞれ導入されて、フロントギヤケース１１あるいはリヤーギヤケース１０の内部に収納されているタイミングギヤの歯部に向けて落下せしめられて、該歯部を潤滑及び冷却した後、図示しないオイルパンに排出される。

かかる実施例によれば、空気冷却器３のケース３１の内部にクランク軸方向にオイル内部通路３３を一体形成して、該オイル内部通路３３と空気冷却器３の上方に配置された排気ターボ過給機２の排油口４からの排油管５ａ，５ｂとを接続し、該オイル内部通路３３のクランク軸方向両端部のオイル出口を排油通路７ａ，７ｂを介してフロントギヤケース１１及びリヤーギヤケース１０の内部に接続したので、前記過給機２の排油口４からの該過給機潤滑後のオイルを、該過給機の直下に近接して配置されている空気冷却器３のケース３１の内部に一体形成されたオイル内部通路３３内を通し、該オイル内部通路３３のクランク軸方向両端部のオイル出口からフロントギヤケース１１及びリヤーギヤケース１０の内部に排出することとなって、該過給機２の排油口４からのオイルの通路が、該過給機２の排気タービンに取り回されている排気管と接近することが回避される。

これにより、前記特許文献１のような従来装置の問題点であった、該過給機２の軸受箱２ｂからオイルパンに接続される排油管が該過給機２の排気タービン２該過給機２に取り回されている排気管と接近して配置されていることによって、該排油管が破損したり排油管系統からオイル洩れが発生した場合に漏洩オイルが排気管の熱で引火する可能性を確実に皆無とすることができて、安全性が向上する。

また、前記過給機２の排油口４から空気冷却器３のケース３１の内部に一体形成されたオイル内部通路３３を通してフロントギヤケース１１及びリヤーギヤケース１０の内部に接続される排油通路７ａ，７ｂを形成したので、前記従来装置のような、過給機２の軸受箱２ｂの底部排油口４から排油管を通してエンジンの排油系とともにオイルパン内へと排油される排油通路に比べて過給機排油のオイル外部配管を大幅に短縮できるとともに、過給機排油をフロントギヤケース１１及びリヤーギヤケース１０内に導入してタイミングギヤの歯部を潤滑することにより、過給機潤滑後の排油をタイミングギヤの歯部の潤滑に有効利用することができて、前記従来装置のようなタイミングギヤの歯部潤滑のための格別な潤滑油供給手段を必要としない。
これにより、部品点数が少なくきわめて簡単な構造で且つ低コストの手段で以って、過給機の潤滑とタイミングギヤの歯部の潤滑とを併せて行なうことができる。

本発明によれば、過給機の排油口からの排油通路と排気タービン周りの排気管との接近及びこれに伴う漏洩オイルの引火の可能性を確実に阻止して安全性を向上するとともに、タイミングギヤの歯部潤滑のための格別な装置を不要として該タイミングギヤ潤滑装置の構造を簡単化し低コスト化した過給機及び空気冷却器付きエンジンの潤滑装置を提供できる。

本発明の実施例に係る排気ターボ過給機及び空気冷却器付きディーゼルエンジンの過給機及び空気冷却器近傍の潤滑装置の要部側面図である。 図１におけるＡ―Ａ線断面図である。 図２におけるＢ―Ｂ線断面図である。

符号の説明

１ クランクケース
２ 過給機（排気ターボ過給機）
２ａ タービン
２ｂ 軸受箱
２ｃ コンプレッサ
３ 空気冷却器
４ 排油口
５ａ，５ｂ 排油管
７ａ，７ｂ 排油通路
１０ リヤーギヤケース
１１ フロントギヤケース
３１ 空気冷却器のケース
３２ エレメント
３３ オイル内部通路
３４ 水通路
３５ エアクーラケースカバー

Claims (2)

1. 排気ターボ過給機及び吸気用の空気を冷却する空気冷却器をそなえたエンジンであって、
   前記空気冷却器は冷却エレメントがエンジンのクランク軸方向に配置され、前記排気ターボ過給機は該空気冷却器の上方に設置されており、前記空気冷却器のオイル内部通路を空気冷却器ケースの内部にクランク軸方向に延設して該オイル内部通路の長手方向中間部に前記排気ターボ過給機の排油口からのオイル通路を接続し、前記オイル内部通路のクランク軸方向両端部にオイル出口を設け、前記過給機の排油口からのオイルを前記空気冷却器のオイル内部通路内を通してから該オイル内部通路に開口された前記オイル出口から外部に排出するように構成したことを特徴とする過給機及び空気冷却器付きエンジンの潤滑装置。
2. 前記空気冷却器のオイル内部通路のオイル出口からエンジンのギヤケース内部に接続される排油通路を設けたことを特徴とする請求項１記載の過給機及び空気冷却器付きエンジンの潤滑装置。

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