JPH04194308A - 内燃機関の潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関の潤滑油供給装置の改良に関する。

従来の技術 この種の従来の潤滑油供給装置としては、例えば実公昭
６０−３２８９号公報等に記載されたものが知られてい
る。

これは、内燃機関の駆動力が伝達されるドリブンスプロ
ケットと、該ドリブンスプロケットにより回転力が伝達
されるオイルポンプ本体との間に、ポンプ本体の吐出圧
に応じて継手効率を可変にする流体継手が設けられてい
る。

そして、機関低回転時には、ポンプ本体からの潤滑油吐
出圧が低いため、分配弁によって流体継手の対向する両
ディスク間への潤滑油（流体）の供給が停止され、該両
ディスクを互いに圧接させる。これによって、機関から
ドリブンスプロケットに伝達された回転力が両ディスク
を介してそのままポンプ本体に伝達される。一方、機関
高回転時には、ポンプ本体の吐出圧も高くなるため、分
配弁によって両ディスク間に流体が導入される。

これによって、ポンプ本体には、流体継手つまり流体を
介して回転力が伝達されるため、機関回転数が上昇して
もポンプ本体は所定以上の回転上昇が抑制され、これに
よって、過度な消費動力を防止するようになっている。

発明が解決しようとする課題 然し乍ら、前記従来の潤滑油供給装置にあっては、流体
継手を利用しているため、ポンプ本体の消費動力は減少
されるもののドリブンスプロケット側のディスクの高回
転力によって、両ディスク間の流体に大きな剪断力が作
用し、このフリクションによって新たな消費動力が発生
する。そして、この消費動力は、ディスク回転速度の２
乗に比例するため、機関回転速度が上昇する程大きくな
る。

したがって、全体の消費動力を低下させることができな
い。

また、両ディスクの回転に伴って摩擦力により潤滑油が
発熱し、特に高回転時には発熱量が一層大きくなるため
、近年の高回転型内燃機関に適用した場合には、流体継
手付近での局部的な油温上昇により潤滑油が著しく劣化
してしまう。

課題を解決するための手段 本発明は、前記従来の問題点に鑑みて案出されたもので
、機関の駆動力によって作動するメインポンプとサブポ
ンプとを設けると共に、該両ポンプの各オイル吸入通路
と吐出通路とを夫々別個独立に設け、かつ前記サブポン
プのオイル吸入通路側に両ポンプ全体の吐出圧に応じて
該オイル吸入通路を開閉制御すると共に、全閉時にはサ
ブポンプ室内に外気を導入する吸入側制御機構を設ける
一方、サブポンプのオイル吐出通路側に前記吐出圧に応
じて該オイル吐出通路を開閉制御する吐出側制御機構を
設けたことを特徴としている。

作用 前記構成によれば、機関低回転時には、メイン・サブの
両ポンプによるオイルの吐出圧が低いため、吸入側制御
機構と吐出側制御機構が夫々オイル吸入通路とオイル吐
出通路とを全開状態にする。したがって、両ポンプの作
動によ・って機関要求油量に対応した潤滑油が機関に供
給される。

一方、機関が低回転域から中回転域さらに高回転域に移
行すると、両ポンプからの潤滑油吐出量が多くなり吐出
圧も漸次高くなるため、吸入側制御機構及び吐出側制御
機構によってサブポンプ側のオイル吸入通路とオイル吐
出通路が次第に閉成される。したがって、機関に対する
全体の潤滑油吐出量が減少する。

さらに、機関回転数が高（なり所定の高回転域以上にな
ると、前記両制御機構がサブポンプ側のオイル吸入・吐
出通路を全開にすると共に、吸入側制御機構によってサ
ブポンプ室内に空気が導入される。したがって、サブポ
ンプは、潤滑油の圧送作用（ポンプ作用）が停止され、
空運転状態になる。このため、サブポンプの作動による
フリクションの発生即ち、消費動力の発生が防止される
。

実施例 第１図〜第３図は本発明に係る潤滑油供給装置を自動車
用内燃機関に適用した一実施例を示し、シリンダブロッ
ク３の下端部に有する図外のオイルパン内に、所謂トロ
コイド型の一対のメインポンプ１とサブポンプ２が直列
状態に収納されている。即ち、メインポンプ１とサブポ
ンプ２は、機関前後方向に沿って配置された円筒状の共
用型ポンプケーシング４と、該ポンプケーシング４の内
部軸方向に挿通した両ポンプ１．２共用の回転軸５と、
前記ポンプケーシング４の両端部に夫々接続されたオイ
ル吸入通路６と、オイル吐出通路７とを備えている。

前記ポンプケーシング４は、内部が軸方向の略中央に有
する隔壁８によって前側のメインポンプ室９と後側のサ
ブポンプ室１０とに隔成されていると共に、前後両端部
が端壁１１．１２によって液密的に閉塞されている。ま
た、前記メインポンプ室９とサブポンプ室１０内には、
第４図にも示すように回転軸５の同軸上にスプライン等
により結合したインナロータ１３．１４と、５つの内歯
１５ａ、１６ａ・・・がインナロータ１３．１４の４つ
の外歯１３ａ、１４ａ・・・に噛み合うアウタロータ１
５．１６とが相対回転自在に収納されており、このイン
ナロータ１３．１４とアウタロータ１５゜１６とは軸心
が偏心して配置されている。

前記回転軸５は、ポンプケーシング４から突出した一端
部にドリブンスプロケット１７が設けられており、この
ドリブンスプロケット１７に巻装されたドライブチェー
ン１８を介して図外のクランク軸一端部に有するドライ
ブスプロケットからの駆動力が伝達されるようになって
いる。

前記各オイル吸入通路６は、各端壁１１，１２に設けら
れた通路構成体２０内で上流側の途中から独立に分岐形
成されたメイン吸入通路部２１及びサブ吸入通路部２２
と、各端壁１１．１２の下部内に略（字形に屈曲形成さ
れて、前記各ポンプ室９．１０と各吸入通路部２１．２
２とを連通する略（字形状のメイン吸入ポート２３とサ
ブ吸入ポート２４とから構成され、前記通路部構成体２
０の上流端部にオイルストレーナ１９が設けられている
。一方、各オイル吐出通路７は、シリンダブロック３と
各端壁１１，１２との間に配置された通路構成体２５内
に形成されて、下流側の途中で合流するメイン吐出通路
部２６及びサブ吐出通路部２７と、各端壁１１．１２の
上部内に略く字形状に屈曲形成されて、各吐出通路部２
６．２７と各ポンプ室９，１０とを連通ずるメイン吐出
ボート２８とサブ吐出ボート２９とから構成されており
、下流端がシリンダブロック３内のオイルメインギヤラ
リ３０に接続されている。

そして、前記各通路構成体２０．２５のサブ吸入通路部
２２とサブ吐出通路部２７付近には、吸入側制御機構３
１と吐出側制御機構３２とが設けられている。即ち、こ
の開制御機構３１．３２は、前記各吸入、吐出通路部２
２．２７を横断して設けられた略円筒状の第１．第２バ
ルブボデイ３３゜３４と、該バルブボディ３３．３４の
内部軸方向ヘ摺動自在に収納されて、前記吸入、吐出通
路部２２．２７を開閉制御する第１制御スプール３５及
び第２制御スプール３６と、各バルブボディ３３．３４
の一端側に接続されて内部にオイルメインギヤラリ３０
内の油圧を通流させる信号油圧通路３７とを備えている
。前記各バルブボディ３３゜３４は、一端部に前記信号
油圧通路３７を介して信号油圧が導入される受圧室３８
，３９が設けられている一方、他端部に各制御スプール
３５，３６を受圧室３８．３９側に付勢する圧縮スプリ
ング４０．４１が弾装されている。前記各制御スプール
３５．３６は、図中右側に有する円柱状の第１、第２弁
体４２．４３と、図中左端側に有し、圧縮スプリング４
０．４１の一端部が弾接する円板状のスプリングリテー
ナ４４．４５と、両者４２．４４，４３．４５間に形成
された円筒状の吸入路４６．吐出路４７と、右端側に形
成されて各受圧室３８．３９内の信号油圧を受ける第１
．第２受圧面４８．４９とを備えている。また、第１弁
体４２の外周面には、傾斜状に切欠された細長い空気導
入通路５０が設けられており、この空気導入通路５０は
、第１制御スプール３５の軸方向の移動に伴いバルブボ
ディ３３に穿設された通孔５１を介してオイルパン内の
外気と吸入ポート２４とを適宜連通するようになってい
る。　一方、第２弁体４３と第２受圧面４９との間には
、傾斜状に切欠された比較的通路面積の大きな排出通路
５２が設けられており、この排出通路５２は、第２制御
スプール３７の軸方向の摺動に伴いバルブボディ３４に
穿設された排出孔５３を介してサブ吐出ポート２９とオ
イルパン内とを適宜連通するようになっている。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、機関の低回転域においては、クランク軸から回転
軸５に伝達された回転力によってメインポンプｌとサブ
ポンプ２の両方が同期回転する。

つまり、メインポンプ１側では、インナロータ１３とア
ウタロータ１５の各内外歯間の容積変化に伴いオイルパ
ン内の潤滑油が、メイン吸入通路部２１、吸入ポート２
３を通ってメインポンプ室９に吸入されると共に、該メ
インポンプ室９．メイン吐出通路部２６を経てオイルメ
インギヤラリ３０に供給される。一方、サブポンプ２側
は、機関の要求油量に対してオイルメインギヤラリ３０
に吐出される油量が少ないため、信号油圧通路３７から
各受圧室３８．３９を介して各制御スプール３５．３６
の各受圧面４８，４９に作用する信号油圧力が低い。し
たがって、第１．第２制御スプール３５．３６は、第１
図に示すように圧縮スプリング４０．４１のばね力で受
圧室３８．３１１に付勢されて、各弁体４２．４３が吸
入路４６と吐出路４７を介して吸入通路部２２と吸入ポ
ート２４及び吐出ポート２９と吐出通路部２７とを夫々
連通させる一方、通孔５１と排出孔５３を閉塞する。こ
のため、サブポンプ２もメインポンプ１と同様にポンプ
作用を行ない、オイルパン内の潤滑油を吐出通路７内で
メインポンプ１からのオイルと合流させつつオイルメイ
ンギヤラリ３０に供給する。依って、該オイルメインギ
ヤラリ３０に供給される油量は、第５図の実線で示すよ
うに作動点Ａ（約１３０　Ｏｒｐｍ）以下の機関低回転
域ではメインポンプ１とサブポンプ２の合計吐出量とな
り機関要求量（破線）を十分に満足する。

次に、機関回転数が約１３００　ｒｐｍ付近の作動点Ａ
まで上昇すると、各ポンプ１．２の回転数も比例的に高
くなり、オイルメインギヤラリ３０に供給される油量が
多くなると共に油圧も高くなる。

このため、信号油圧通路３７を通流して各受圧室３８．
３９から受圧面４８，４９に作用する信号油圧も上昇し
、各圧縮スプリング４０．４１の設定荷重よりも高くな
ると、両制御スプール３５゜３６が、第２図に示すよう
に圧縮スプリング４０゜４１のばね力に抗して図中左方
向に夫々摺動を開始する。したがって、各弁体４２．４
３が吸入通路部２２及び吐出通路部２７の開口面積を漸
次小さ（制御してサブポンプ２からの吐出量を制御する
。

そして、機関回転数が約２７００　ｒｐｅ＋まで上昇し
作動点Ｂに達すると、第１制御スプール３５が、第２図
に示すように弁体４２により吸入通路部２２の開口面積
を極小に制御する一方、第２制御スプール３６が、第２
弁体４３により吐出ポート２９と吐出通路部２７との連
通を完全に遮断すると共に、排出通路５２を開成し、吐
出ポート２９と排出孔５３を連通する。このため、サブ
ポンプ室１０内に吸入された僅かなオイルは、吐出ポー
ト２９から排出通路５２．排出孔５３を経てオイルパン
内に戻される。依って、斯かる作動点Ｂ付近からは略メ
インポンプｌのみの吐出量に変化する。

続いて、機関回転数が作動点Ｂからさらに上昇して３　
、　ＯＯＯｒｐｍ付近の作動点Ｃに達すると、オイルメ
インギヤラリ３０の油圧も上昇し、各受圧面４８．４９
に対する圧力が高くなって両制御スプール３５．３６が
第３図に示すようにさらに図中左方向に摺動する。これ
によって、第２制御スプール３６の排出通路５２の開口
面積が一層大きくなる一方、第１制御スプール３５は、
第１弁体４２が吸入通路部４６と吸入ポート２４との連
通を完全に遮断すると共に、空気導入通路５０が吸入ポ
ート２４と通孔５１とを連通させる。このため、サブポ
ンプ室１０内には、各ロータ１４．１６の回転に伴い空
気が導入されると共に、該空気□が吐出ポート２９．排
出通路５２．排出孔５３を介してオイルパン内に排出さ
れる。即ち、サブポンプ２は、潤滑油圧送作用を完全に
停止して空運転状態となる。

したがって、該サブポンプ２の消費動力は、第６図の実
線で示すように作動点Ｂまでは通常のオイルポンプ作用
によって漸次大きくなるが、該作動点ＢからＣまでは前
述の如くポンプ作用が制御されるため若干低下し、さら
に空運転状態となる作動点Ｃからは潤滑油と各ロータ１
４，１６との７リクシヨンが低減して急激に低下し、約
３．６００　ｒｐａ＋以上では完全に消失してメインポ
ンプ１の消費動力のみとなる。

また、本実施例では、メインポンプ１とサブポンプ２を
、ポンプケーシング４内に一体的に収納しかつ回転軸５
の同軸上に配置したため、装置全体の小型化と軽量化が
図れる。

更に、本実施例の両制御機構３１．３２は、既存の油圧
リリーフバルブを僅かに加工変更することによって作れ
るので、製造作業及びコスト的にも有利である。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば
メイン、サブポンプ１，２を連動させずに別個独立に設
けることも可能であり、また、圧縮スプリング４０．４
１のばね力を変更することにより信号油圧との相対関係
でサブポンプ２の空運転開始時期を任意に設定すること
ができる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、メイン
ポンプとサブポンプの２重のポンプ作用によって、機関
回転数によって変化する機関要求潤滑油量を十分に確保
できることは勿論のこと所定以上の機関高回転域ではサ
ブポンプのポンプ作用を停止させて空運転状態を創成す
ることができるため、全体の消費動力を十分に低下させ
ることが可能となる。

また、本発明は、サブポンプの制御によって潤滑油吐出
量を制御するようにし、従来のような流体継手を廃止し
したため、潤滑油の局部的な昇温か防止され、熱的劣化
の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る潤滑油供給装置の一実施例を示す
断面図、第２図は本実施例の作用を示す断面図、第３図
は本実施例の更に異なった作用を示す断面図、第４図は
第１図の１−１線断面図、第５図は本実施例におけるオ
イル吐出量と機関回転数との関係を示す特性図、第６図
は本実施例における消費動力と機関回転数との関係を示
す特性図である。 １−・・メインポンプ、２・・・サブポンプ、６・・・
オイル吸入通路、７・・・オイル吐出通路、１０−・・
サブポンプ室、３１−・・吸入側制御機構、３２・・・
吐出側制御機構。 ｎ　　　　　　　〜　　　　　　　−〇事如＆（

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関の駆動力によって作動するメインポンプとサ
   ブポンプとを設けると共に、該両ポンプの各オイル吸入
   通路と吐出通路とを夫々別個独立に設け、かつ前記サブ
   ポンプのオイル吸入通路側に両ポンプ全体の吐出圧に応
   じて該オイル吸入通路を開閉制御すると共に、全閉時に
   はサブポンプ室内に空気を導入する吸入側制御機構を設
   ける一方、サブポンプのオイル吐出通路側に前記吐出圧
   に応じて該オイル吐出通路を開閉制御する吐出側制御機
   構を設けたことを特徴とする内燃機関の潤滑油供給装置
   。