JP7038160B2 - オイルポンプ - Google Patents
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Description
下記特許文献1の発明によれば、内燃機関の暖機時には暖められたオイルを優先的に循環させてオイルの昇温を促進するとともに、オイルを冷却したい場合は独立して冷媒用ポンプを駆動してオイルクーラーを働かせることができる。
しかし、オイルが高熱化した状態で、急に内燃機関の運転を低速化、または停止した場合にもオイルの冷却が行えることが望ましい。
上記従来技術に対して、下記特許文献1の適用が考えられるが、冷媒用ポンプ等のレイアウトによっては冷却装置全体の大型・複雑化を招く恐れがある。
それに対して本発明者らは、オイルそのものをオイルパンから取り出して内燃機関の外部にオイルクーラーとオイルクーラー用のオイルポンプを設けることを想起したが、スペースが制限される鞍乗型車両等に搭載する場合、オイルクーラーやオイルポンプと油路等からなるオイル冷却ユニットの、コンパクトな配置が、改善の課題となる。
動力発生装置のオイルパンに溜められたオイルを、前記動力発生装置の外部のオイルクーラーへ供給するオイルポンプにおいて、
前記オイルポンプが、車両側面視で、前記オイルパンと前記オイルクーラーとの間に配置され、
前記オイルポンプは、前記動力発生装置から延設された排気管よりも前方のみに配置されたことを特徴とするオイルポンプである。
オイルパンから動力発生装置の外部のオイルクーラーへオイルを供給するためのオイルポンプを、オイルパンとオイルクーラーとの間に配置したことで、それらを接続する油路を短く構成することができ、オイルポンプとオイルクーラーと油路からなるオイル冷却ユニットをコンパクトに配置することができる。
また、オイルポンプが排気管より前方のみに配置されるので、車両走行時におけるオイルポンプに対する排気管からの熱の影響を低減できる。
動力発生装置のオイルパンに溜められたオイルを、前記動力発生装置の外部のオイルクーラーへ供給するオイルポンプにおいて、
前記オイルポンプが、車両側面視で、前記オイルパンと前記オイルクーラーとの間に配置され、
前記オイルポンプは、前記動力発生装置から延設された排気管よりも下方に配置されたことを特徴とするオイルポンプである。
そのように、
オイルパンから動力発生装置の外部のオイルクーラーへオイルを供給するためのオイルポンプを、オイルパンとオイルクーラーとの間に配置したことで、それらを接続する油路を短く構成することができ、オイルポンプとオイルクーラーと油路からなるオイル冷却ユニットをコンパクトに配置することができる。
そして、オイルポンプが排気管より下方に配置されるので、オイルポンプに対する、排気管からの熱の影響を抑制できる。
前記オイルクーラーは、下方に行くに従って前方に位置するように傾斜しており、前記オイルポンプは、前記オイルクーラーの後方に配置されるとともに、車両上面視で、少なくとも一部が前記オイルクーラーと重なる。
このように、オイルクーラーが下方に行くに従って前方に位置するように傾斜しており、その傾斜部の下部後方にオイルポンプが配置されることで、オイル冷却ユニットをコンパクトに配置できる。
前記動力発生装置は前記オイルポンプを支えるポンプガード部材を備えており、前記ポンプガード部材の、前記動力発生装置との取付け部は、車両側面方向から目視可能である。
そのように、オイルポンプをガードし支持するポンプガード部材の、動力発生装置との取付け部が車両側面視で目視可能であるので、状態確認と取付け取外しが容易となり、メンテナンス性が向上する。
前記オイルポンプは、車両側面視で、前記オイルクーラーと、前記動力発生装置から延設された排気管と、前記オイルポンプを支えるポンプガード部材とで囲まれた領域に配置される。
そのように、オイルポンプが、他部材で囲まれた領域に配置されることで、外力からの影響を受け難くなる。
オイルパンから動力発生装置の外部のオイルクーラーへオイルを供給するためのオイルポンプを、オイルパンとオイルクーラーとの間に配置したことで、それらを接続する油路を短く構成することができ、オイルポンプとオイルクーラーと油路を備えてなるオイル冷却ユニットをコンパクトに配置することができる。
そして、オイルポンプが排気管より前方のみに配置されるので、車両走行時におけるオイルポンプに対する排気管からの熱の影響を低減できる。
また、他の本発明のオイルポンプによれば、
オイルパンから動力発生装置の外部のオイルクーラーへオイルを供給するためのオイルポンプを、オイルパンとオイルクーラーとの間に配置したことで、それらを接続する油路を短く構成することができ、オイルポンプとオイルクーラーと油路からなるオイル冷却ユニットをコンパクトに配置することができる。
そして、オイルポンプが排気管より下方に配置されるので、オイルポンプに対する、排気管からの熱の影響を抑制できる。
本実施形態に係るオイルポンプ6を備えるオイル冷却ユニット60が適用された内燃機関(本発明における「動力発生装置」)3は、鞍乗型車両に搭載される前後V型の4気筒4ストロークサイクル内燃機関である。
本実施形態において、鞍乗型車両は自動二輪車1である。
なお、本明細書および特許請求の範囲の説明において、前後左右の向きは、自動二輪車1の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、FRは前方を、LHは左方を、RHは右方を、UPは上方を示すものとする。
メインフレーム21は、後方へ延出する傾斜部21aが車体中央より後方寄りで下方へ屈曲して鉛直部であるセンタフレーム部21bを構成しており、メインフレーム21の傾斜部21aから後方へシートフレーム(不図示)が斜め上向きに延出している。
そして、前輪10を下端に軸支するフロントフォーク11が、ヘッドパイプ20に軸支されて操向用ハンドル12によって転舵自在に設けられている。
左右一対のメインフレーム21の上に燃料タンク16が架設され、燃料タンク16の後方にシートフレームに支持されて乗車シート17が配設されている。
クランク軸31の回転動力は歯車変速機40のメイン軸41とカウンタ軸42に備えられた変速ギヤ群により変速され、カウンタ軸42を内燃機関3の出力軸として、駆動動力が出力される。
出力軸としてのカウンタ軸42の軸端には駆動スプロケット43が嵌着され、伝動チェーン44を介して後輪15の従動スプロケット45に連結されている。
内燃機関3は4気筒のうち、2気筒を前方に傾けた第1バンク32Aとし、2気筒を後方に傾け第2バンク32Bとしている。第1バンク32Aと第2バンク32Bが互いに両者間にバンク空間33を形成して前後V型バンクを構成している。
第1バンク32Aの車幅方向に直列に配列された2気筒と第2バンク32Bの車幅方向に直列に配列された2気筒とは、互いに車幅方向にずれており、第1バンク32Aに対して第2バンク32Bが左方にオフセットしている。
第1シリンダブロック34Aと第2シリンダブロック34Bのそれぞれの上に第1シリンダヘッド35Aと第2シリンダヘッド35Bが重ねられて一体に締結され、さらに第1シリンダヘッド35Aと第2シリンダヘッド35Bのそれぞれの上に第1ヘッドカバー36Aと第2ヘッドカバー36Bが被せられている。
また、第1シリンダヘッド35Aから前方に延出した2気筒分の2本の第1排気管39Aは、下方に屈曲してクランクケース30の下方を回り込んで後方に向かい、後輪15の手前を上方に屈曲して斜め後方に延びており、第2シリンダヘッド35Bから後方に延出した2気筒分の2本の第2排気管39Bは、そのまま後方に向かい、第1排気管39Aとともに斜め後方に延びている。
また、図2に示されるように、クランクケース30内には、潤滑冷却用オイルポンプ51が設けられており、オイルパン50内に設けられたストレーナを備えたオイル吸入管52と接続している。
潤滑冷却用オイルポンプ51はオイルパン50内のオイルを、オイル吸入管52経由吸入し、内燃機関3の潤滑箇所、冷却箇所に向けて吐出供給する。
オイルポンプ6とオイルパン50との間には、第1バンク32Aの第1シリンダヘッド35Aの前部に接続した2本の第1排気管39Aが、内燃機関3前面視で、内燃機関3の前方で右寄りに寄せられて下降した後、オイルパン50の前方を右方から左方に向けて湾曲し、さらにオイルパン50の左方に回りこむようにした後、後方へ向かっている。
図2、図3、図4において、符号63で示されるものは、オイルポンプ6からオイルクーラー61へオイルが送給される油路となるオイル送給配管である。
また、図4において、符号64で示されるものは、オイルクーラー61からオイルパン50へオイルが戻る油路となるオイル戻り配管である。
図5において、オイル吸入配管62のオイルパン出口接続部62aが図示されないオイルパン50に向けて後方に向き、オイル送給配管63のクーラー入口接続部63bが図示されないオイルクーラー61の上部に向けて立上り、前方に向いて配設されていることが示される。
また、オイル戻り配管64のクーラー出口接続部64aが図示されないオイルクーラー61の下部に向けて前方に向き、オイルパン入口接続部64bは図示されないオイルパン50に向けて後方に向いて配設されていることが示される。
また、オイルポンプ6は、オイルクーラー61の傾斜部61cの後方に配置されるとともに、車両上面視で、少なくとも一部がオイルクーラー61と重なっている。
そのため、オイルポンプ6とオイルクーラー61とそれらを接続するオイル吸入配管62、オイル送給配管63、オイル戻り配管64等の油路を備えて構成されるオイル冷却ユニット60が、コンパクトに配置されている。
なお、図2から図5において、ポンプガード部材65はドットハッチングを施して図示する。
ポンプガード部材65は、内燃機関3のオイルパン50の底壁部50aへの取付け部となる後部ブラケット65aと、内燃機関3のオイルパン50の前壁部50bへの取付け部となる前部ブラケット65bを備えるが、前部ブラケット65bは棚板状の本体65cより立ち上げられたステーを形成している。
そのため、オイルポンプ6をオイル吸入配管62やオイル送給配管63等の配管のみで保持することが回避されており、オイルポンプ6の安定保持がなされている。
そのため、図5に示されるように、オイル吸入配管62、オイル戻り配管64等がポンプガード部材65上に安定して保持され、且つ特に下方からの障害物に対して保護される。
一方、同じく内燃機関3のオイルパン50へのポンプガード部材65の取付け部である前部ブラケット65bは、右リブ65fに設けられて、図3に示されるように、車両右側面方向から目視可能としており、取付けのための締結ボルト66は同右側面からの締結取付け作業が容易である。
また、取付け部である後部ブラケット65aと前部ブラケット65bの状態確認が目視で容易に行える。
そのため、メンテナンス性が向上し、完成車での着脱性も向上している。
そのため、オイルポンプ6に対する、第1排気管39Aからの熱の影響が抑制される。
そのように、オイルポンプ6が、オイルクーラー61、第1排気管39A、ポンプガード部材65等の他部材で囲まれた領域に配置されることで、外力からの影響を受け難くしている。
オイルパン50の底部前方には、オイル戻り配管64のオイルパン入口接続部64b(図5参照)が接続するオイルパン入口50cと、オイル吸入配管62のオイルパン出口接続部62a(図5参照)が接続するオイルパン出口50dとが設けられている。
オイルパン入口50cは、オイルパン50の底壁部50a内面上に配設された入口管50eに連通し、入口管50eは、底壁部50a内面上に設けられた環状壁50fに開口している。
環状壁50f内の中央には、底壁部50a内面に上方に向け錐状に突出する突起部50gが設けられている。突起部50gの上方には、ストレーナを備えたオイル吸入管52の入口開口52aが配設されている。
オイルパン出口50dは、オイルパン50内に延出する出口管50hに連通しており、出口管50hの入口50haは、環状壁50fの外側方でオイル吸入管52の入口開口52aよりも上方で上向きに開口している。
そのため、オイルパン入口50cからオイル吸入管52の入口開口52aへ流入する冷たいオイルを取り込むことを避けて、オイルパン50内の未冷却の温かいオイルを出口管50hの入口50haから取入れることができ、油温低減効果が高められる。
内燃機関3のオイルパン50に溜められたオイルは、内燃機関3の起動時に速やかな暖機を行うため、従来はクランク軸31と連動する潤滑冷却用オイルポンプ51に接続するオイル回路を、サーモスタット等により冷却回路をバイパスさせる等の運転がなされ、暖機後は冷却回路を通す運転がなされるが、一定期間の運転によりオイルが高熱化した状態で、急に内燃機関3の運転を低速化、または停止した場合にもオイルの冷却が行えることが望ましい。
図9に示されるように、制御パターンAは、油温Tが所定値T1を超えているか否かを基準として、オイルポンプ6のポンプ駆動部6aの「モータ」を制御するものである。
「電源ON」の後、「油温Tが所定値T1を超えているか」(チェック1)を判別し、
「Yes」ならば、「モータ駆動」とし、
「No」ならば、繰り返し(チェック1)を行うが、その都度、適宜な「タイマー」を経由してもよい。
図9中に記載しないが、「モータ駆動」後、適宜のタイマーを経由し(チェック1)を行い、油温Tが所定値T1を下回れば、「モータ駆動」を停止する。
「電源ON」の後、「油温Tが所定値T1を超えているか」(チェック1)を判別し、
「No」ならば、繰り返し(チェック1)を行うが、その都度、適宜な「タイマー」を経由してもよい。
「Yes」ならば、「T1<油温T<T2」(チェック2)を判別し、
(チェック2)が「Yes」ならば、「モータ駆動(低速)」とし、
(チェック2)が「No」ならば、すなわち油温TがT1より高い所定値T2以上であるということになり、「モータ駆動(高速)」とする。
図10中に記載しないが、「モータ駆動(低速)」あるいは「モータ駆動(高速)」後、適宜のタイマーを経由し(チェック1)を行い、油温Tが所定値T1を下回れば、「モータ駆動(低速)」あるいは「モータ駆動(高速)」を停止する。
例えば、本発明の動力発生装置は、本実施形態の内燃機関3に限定されず各請求項の要件を備える動力発生装置であれば、本実施形態の内燃機関3に限定されず、車両としての鞍乗型車両は実施形態に示す自動二輪車1に限定されない。
また、説明の便宜上、装置の配置を実施形態のものに従って説明したが、実質的な作用効果が同じであれば、例えば左右反転した配置でもよい。
Claims (5)
- 動力発生装置(3)のオイルパン(50)に溜められたオイルを、前記動力発生装置(3)の外部のオイルクーラー(61)へ供給するオイルポンプ(6)において、
前記オイルポンプ(6)が、車両側面視で、前記オイルパン(50)と前記オイルクーラー(61)との間に配置され、
前記オイルポンプ(6)は、前記動力発生装置(3)から延設された排気管(39A)よりも前方のみに配置されたことを特徴とするオイルポンプ。 - 動力発生装置(3)のオイルパン(50)に溜められたオイルを、前記動力発生装置(3)の外部のオイルクーラー(61)へ供給するオイルポンプ(6)において、
前記オイルポンプ(6)が、車両側面視で、前記オイルパン(50)と前記オイルクーラー(61)との間に配置され、
前記オイルポンプ(6)は、前記動力発生装置(3)から延設された排気管(39A)よりも下方に配置されたことを特徴とするオイルポンプ。 - 前記オイルクーラー(61)は、下方に行くに従って前方に位置するように傾斜しており、 前記オイルポンプ(6)は、前記オイルクーラー(61)の傾斜部(61c)の後方に配置されるとともに、車両上面視で、少なくとも一部が前記オイルクーラー(61)と重なることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のオイルポンプ。
- 前記動力発生装置(3)は前記オイルポンプ(6)を支えるポンプガード部材(65)を備え、 前記ポンプガード部材(65)の、前記動力発生装置(3)との取付け部(65a,65b)は、車両側面方向から目視可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のオイルポンプ。
- 前記オイルポンプ(6)は、車両側面視で、前記オイルクーラー(61)と、前記動力発生装置(3)から延設された排気管(39A)と、前記オイルポンプ(6)を支えるポンプガード部材(65)とで囲まれた領域に配置されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のオイルポンプ。
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