JPH0821223A - アイドルギヤ歯面潤滑油量可変機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン高回転時にアイドルギヤへの給油を
削減又は停止することにより多量の潤滑油を必要とする
潤滑部位への十分な給油を可能とする。 【構成】 アイドルギヤ２にそのギヤ歯面に潤滑油を導
く給油孔６を斜状に横切る弁取付孔１０を形成する。弁
取付孔１０には給油孔６開閉用の流量調整弁１１と、該
流量調整弁１１をエンジン低回転時には給油孔６を開放
する位置に保持する圧縮バネ１２とを収容する。そし
て、エンジン高回転時には流量調整弁１１に働く遠心力
で該流量調整弁１１を移動させて給油孔６に突入し、該
給油孔６を閉鎖する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ギヤ駆動式のタイミン
グ機構を有するエンジンにおいて、タイミングギヤトレ
ーンの噛み合い歯面に供給される潤滑油の油量をエンジ
ン回転の高低に対応して可変することのできるアイドル
ギヤ歯面潤滑油量可変機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的なギヤ駆動によるタイミン
グ機構を有するエンジンにおいては、オイルパンからオ
イルポンプにより吸い上げられた潤滑油は、シリンダブ
ロックのメインオイルホールへ送られ、これよりクラン
クシャフトの各ジャーナルに送られてメインベアリング
を潤滑し、さらにこれよりコネクティングロッドの大端
部及び小端部のベアリングに順次送られてこれらを潤滑
し、ロッド上端のピストンクーリングジェットから噴出
してピストンを冷却するようになっている。また、メイ
ンオイルホールへ送られた潤滑油は、該メインオイルホ
ールとジャーナルとをつなぐ油路から分岐したオイル通
路を通ってタイミングギヤトレーンのアイドルギヤへと
送られ、該アイドルギヤの回転摺動面及び各ギヤの噛み
合い面を潤滑する。

【０００３】図９及び図１０はタイミングギヤトレーン
とアイドルギヤの歯面に対する潤滑油の供給系統を示し
ている。図示のように、アイドルギヤ２はシリンダブロ
ック１に固定されたアイドルギヤシャフト３に回転可能
に嵌合されている。そして、潤滑油はアイドルギヤシャ
フト３に設けた給油孔４を通ってアイドルギヤ２とアイ
ドルギヤシャフト３の摺動面に供給されて該摺動面を潤
滑するとともに、一部がアイドルギヤシャフト３と該シ
ャフト端面に固着されたスラストプレート５との隙間
（スラストプレート５に形成された十字溝５ａ）を通っ
てタイミングギヤ２を覆う図示省略のギヤケース内に噴
出される。

【０００４】また、潤滑油はアイドルギヤ２のスポーク
部２ａに形成された給油孔６を通って歯面に供給され、
アイドルギヤ２の回転と共にギヤケース内に飛散し、ア
イドルギヤ２に噛み合うクランクシャフトギヤ７やカム
シャフトギヤ８さらにはオイルポンプドライブギヤ９等
の他のタイミングギヤの歯面を潤滑する。なお、アイド
ルギヤ２以外の各ギヤはそれぞれシャフトに固定されて
いる。そして、ギヤケース内の潤滑油はその下部に形成
された回収口からオイルパンに流出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】アイドルギヤ２に導か
れる潤滑油は、エンジンの回転上昇に比例して増加する
が、一般にアイドルギヤ２の摺動面のオイルクリアラン
ス等は潤滑条件の厳しいエンジン低回転時に焼き付きを
起こさないように配慮してある関係で、エンジン高回転
時には必要量以上の潤滑油が供給されることになる。そ
の結果、アイドルギヤ２の潤滑油供給系統から分岐して
いるクランクジャーナル及びそれよりも下流のコネクテ
ィングロッドのベアリング部へ送られる潤滑油量が不足
する可能性がある。

【０００６】特にコネクティングロッドのベアリング
は、エンジン高回転時には大なる慣性力が作用する関係
で低回転時に比べて遙に多量の潤滑油を必要とするもの
であるが、上記の理由で十分な量の潤滑油が供給されな
い場合には摺動面の早期摩耗を引き起こしベアリングの
劣化を早めるという不具合を生ずる。また、ギヤケース
下部の潤滑油の回収口は構造的理由から大きい開口部を
設定し得ないことがあり、高回転運転が長時間にわたっ
て行われた場合には、ギヤケース内に多量の潤滑油が滞
留し、相対的にオイルパンの潤滑油が不足する傾向とな
り、このことが他の潤滑部への給油不足の原因ともなり
得る。

【０００７】本発明は、上述の問題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、エンジン高回転
時にアイドルギヤへの給油を削減又は停止することによ
り、多量の潤滑油を必要とする他の潤滑部位への十分な
給油を可能とするアイドルギヤ歯面潤滑油量可変機構を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明を創作した。請求項１の発明は、アイ
ドルギヤ歯面潤滑油量可変機構であって、ギヤ歯面に潤
滑油を導くための放射状の給油孔を有するアイドルギヤ
に、常には弾性部材により前記給油孔を開放する位置に
保持され、前記アイドルギヤの高回転時には遠心力で移
動して前記給油孔を絞るか又は閉鎖する流量調整弁を設
置したことを特徴としている。

【０００９】

【この手段の作用】上記のように構成された請求項１の
発明に係るアイドルギヤ歯面潤滑油量可変機構において
は、エンジン低回転時には流量調整弁に働く遠心力が小
さいことから該流量調整弁は弾性部材により開放位置に
保持され、アイドルギヤの歯面には給油孔を通って予め
設定された規定量の潤滑油が供給される。一方、エンジ
ン高回転時には流量調整弁に働く遠心力が増大するた
め、流量調整弁は弾性部材に打ち勝って遠心力で移動
し、給油孔を絞るか又は閉鎖する。このことにより給油
孔経由による歯面への給油が削減又は停止されるため、
相対的に他の潤滑部位への給油量が増大されることにな
る。

【００１０】

【課題を解決するための他の手段】また、上記課題を解
決するために請求項２の発明を創作した。請求項２の発
明は、アイドルギヤ歯面潤滑油量可変機構であって、ギ
ヤ歯面に潤滑油を導くための放射状の給油孔を有するア
イドルギヤを外輪部材と内輪部材とに分割してそれら両
部材を常には弾性部材により前記給油孔が連通する位置
に保持させ、前記アイドルギヤの高回転時には前記外輪
部材に作用するトルクにより前記両部材を周方向に相対
変位させて前記給油孔を絞るか又は閉鎖する構成とした
ことを特徴とする。

【００１１】

【この手段の作用】上記のように構成された請求項２の
発明に係るアイドルギヤ歯面潤滑油量可変機構において
は、エンジン低回転時にはアイドルギヤに働くトルクが
小さいことから、アイドルギヤの内輪部材と外輪部材は
弾性部材により給油孔を連通する位置に保持される。従
って、このときは給油孔を通ってアイドルギヤの歯面に
規定量の潤滑油が供給される。

【００１２】一方、エンジン高回転時にはアイドルギヤ
に作用するトルクが大となり、これにより外輪部材の歯
面に働く力が内輪部材に働く弾性部材の弾性力に勝り、
両部材が周方向に相対移動する。このため、外輪部材と
内輪部材の給油孔に位置ずれが生じ、その通路が絞られ
るか又は閉鎖される。このことにより、給油孔経由によ
るアイドルギヤの歯面への給油量が削減又は停止される
ため、相対的に他の潤滑部位への給油量が増大されるこ
とになる。

【００１３】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び２の発明に
よれば、ギヤ駆動式のタイミング機構を有するエンジン
において、エンジン高回転時には給油孔経由によるアイ
ドルギヤ歯面への給油量を削減又は停止することによ
り、ギヤケース内の潤滑油過多を解消するとともに、多
量の潤滑油を必要とする他の潤滑部位への給油量を相対
的に増大することが可能となる。特にコネクティングロ
ッドのベアリング等の潤滑系の末端部まで潤滑油を十分
に行きわたらせることにより潤滑油不足による弊害を防
止することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例に係るアイドルギヤ歯
面潤滑油量可変機構を図面に基づいて具体的に説明す
る。まず、図１〜図３に基づいて本発明の実施例１を説
明するが、図３及び図４に示すように、タイミングギヤ
トレーン及び潤滑油の給油系統については従来と同一構
成であるため、図９及び図１０に示した従来と同一符号
を付してその説明を省略する。

【００１５】図１はアイドルギヤ歯面潤滑油量可変機構
を示している。図２及び図３はタイミングギヤトレーン
とアイドルギヤ潤滑系統を示している。この実施例に係
るアイドルギヤ歯面潤滑油量可変機構は、アイドルギヤ
２の回転により生ずる遠心力を利用して潤滑油の給油量
を可変するものであって、図２及び図３に示すように、
アイドルギヤ２のスポーク部２ａに形成された給油孔６
に関して実施されている。スポーク部２ａに沿って放射
状に延びる給油孔６は、一端がアイドルギヤシャフト３
の外周面に形成された環状溝３ａに連通し、他端がアイ
ドルギヤ２の歯底に開口している。

【００１６】しかして、図１に示すように、アイドルギ
ヤ２のボス部２ｂには、一端がボス部外周面に、他端が
ボス部内周面に開口する弁取付孔１０が給油孔６を斜状
に横切る形で貫設され、この弁取付孔１０内には、アイ
ドルギヤ２回転時の遠心力で軸方向に移動することによ
り給油孔６を流れる潤滑油量を可変するピストン状の流
量調整弁１１が摺動自在に収容され、プラグ１２によっ
て封入されている。また、弁取付孔１０内には流量調整
弁１１を遠心力に対抗する方向に押圧付勢する弾性部材
としての圧縮バネ１３が収容され、これにより流量調整
弁１１はエンジン低回転時には給油孔６を開放する図１
の（Ａ）に示す開放位置に保持されるように設定されて
いる。

【００１７】この実施例のアイドルギヤ歯面潤滑油量可
変機構は、上述のように構成したものであり、従って、
エンジン回転時には図示省略のオイルポンプからシリン
ダブロック１のメインオイルホールを経てアイドルギヤ
シャフト３の給油孔４に送られた潤滑油は、アイドルギ
ヤ２とアイドルギヤシャフト３との摺動面に送られ、該
摺動面を潤滑すると同時に、一部がアイドルギヤシャフ
ト３とスラストプレート５との隙間（スラストプレート
５に形成された十字溝５ａ）を通ってギヤケース内に噴
出され、また他の潤滑油がアイドルギヤ２の給油孔６を
通って歯面に導かれ、ギヤ回転によってギヤケース内に
飛散され、アイドルギヤ２と噛み合うクランクシャフト
ギヤ７カムシャフトギヤ８さらにはオイルポンプドライ
ブギヤ９等の他のタイミングギヤの歯面を潤滑する。

【００１８】しかして、エンジン低回転時には、流量調
整弁１１に働く遠心力が小さいため、該流量調整弁１１
は圧縮バネ１３の弾性力により図１の（Ａ）に示す初期
位置である開放位置に保持される。従って、アイドルギ
ヤ２の歯面には給油孔６を通って予め設定された規定量
の潤滑油が供給される。

【００１９】一方、エンジン高回転時には流量調整弁１
１に作用する遠心力が増大し、遠心力が圧縮バネ１３の
弾性力に勝ると、図１の（Ｂ）に示すように、該流量調
整弁１１が圧縮バネ１３を圧縮しながら弁取付孔１０内
を外周方向に摺動して給油孔６内に突入する。このこと
により給油孔６が絞られ又は閉鎖され、ギヤ歯面に送ら
れる潤滑油の給油量が削減又は停止される。かくして、
タイミングギヤ２に対する過剰給油が防止される。この
とき、流量調整弁１１の背面には摺動面からの潤滑油が
回り込むため、流量調整弁１１は円滑に作動される。

【００２０】なお、アイドルギヤ２とアイドルギヤシャ
フト３との摺動面に対する潤滑油の給油及びアイドルギ
ヤシャフト３とスラストプレート５との隙間からの潤滑
油の噴出はそのまま維持されるため、このようなギヤ歯
面に対する給油量の削減又は停止作用が行われても、摺
動面の潤滑及びギヤ歯面の潤滑のための潤滑油は十分に
確保することが可能である。

【００２１】従って、単一のオイルポンプから送り出さ
れた潤滑油が複数の潤滑系に分流される場合において、
アイドルギヤ歯面への給油量が削減又は停止されること
により、他の潤滑部位に送られる潤滑油量が相対的に増
大されることになる。とくに、アイドルギヤ２の給油系
と直接関連しているクランクジャーナルのメーンベアリ
ングさらにはそれよりも下流のコネクティングロッドの
大端部及び小端部のベアリングに送られる潤滑油量を増
大することが可能となる。

【００２２】すなわち、本実施例のアイドルギヤ歯面潤
滑油量可変機構によれば、エンジン高回転時には多量の
潤滑油を必要とする潤滑系の末端部にまで十分に給油し
て必要油圧を得ることができるものであり、潤滑不足に
よる弊害を防止できる。なお、流量調整弁１１による給
油孔６の絞り作用は、例えば３０００ｒｐｍ前後で実施
されるように設定することが望ましい。また、このよう
にエンジン高回転時のアイドルギヤ２歯面に対する過剰
給油を規制したときは、ギヤケース下部の潤滑油の回収
口が構造的理由で小さいものしか設定できないような形
式のエンジンの場合には、ギヤケース内に必要以上の多
量の潤滑油が滞留することを解消できる。

【００２３】なお、上記実施例では流量調整弁１１が給
油孔６を斜状に横切る構成としたが、これを図４及び図
５に示すように、給油孔６の軸線に沿って摺動する構成
に変更することが可能である。この変更例ではアイドル
ギヤ２のボス部２ｂに方形の取付凹部１４を形成し、こ
の取付凹部１４に予め鍔付きピン状の流量調整弁１５及
び圧縮バネ１６を孔１７ａ内に組み込んだ別途形成のバ
ルブボデー１７をボルト１８にて固定する構成としてい
る。なお、流量調整弁１５の鍔には、圧縮バネ１６の反
対側に突起状の足が複数形成されており、鍔のある側に
おいては給油孔４は常に開放されている。

【００２４】上記のように構成された変更例において
は、流量調整弁１５はエンジン低回転時には潤滑油によ
って図５に実線で示す如く押し上げられることで潤滑油
の流れを許容し、その浮上位置で圧縮バネ１６の弾性力
により保持される。そして、エンジン高回転時には遠心
力でさらに図５の仮想線の如くボス部２ｂの外周側に移
動されて給油孔６を絞り又は閉鎖してアイドルギヤ２歯
面に送られる潤滑油量を削減又は停止することができ
る。

【００２５】次に、本発明の実施例２を図６〜図８に基
づいて説明する。この実施例においてはアイドルギヤ２
がその径方向に関して２部材に分割されている。すなわ
ち、アイドルギヤ２は外周面に歯を備えた外輪部材１９
と、アイドルギヤシャフト３に嵌合される内輪部材２０
とに分割されており、そして両部材１９，２０が周方向
に相対移動可能に嵌合されている。なお、両部材１９，
２０の嵌合面は図７及び図８に示すように、幅方向に関
して断面略Ｚ形に形成され、嵌合状態では両部材１９，
２０のフランジ部１９ａ，２０ａの当接と止輪２１とに
より軸方向の動きが固定されている。このアイドルギヤ
２の分割に伴いそれに形成される給油孔６も外側給油孔
６ａと内側給油孔６ｂとに分断されている。

【００２６】しかして、内輪部材２０のフランジ部２０
ａの側面の一部には周方向に一定長さの溝２２が形成さ
れており、この溝２２に外輪部材１９のフランジ部１９
ａの側面の一部に突設された突起２３が摺動可能に嵌入
されている。突起２３は周方向の両側において溝２２内
に収容された圧縮バネ２４より溝２２の周方向略中央部
の定位置に保持されている。そして、その定位置では突
起２３を含んで形成された外側給油孔６ａが内側給油孔
６ｂと同心的に整合し、給油孔６が開放状態となってい
る。

【００２７】実施例２に係るアイドルギヤ歯面潤滑油量
可変機構は、上述のように構成したものであり、従って
エンジン回転時において、アイドルギヤ２の外輪部材１
９に作用するトルクが小さい低回転時には、両部材１
９，２０は圧縮バネ２４の弾性力により定位置に保持さ
れる。すなわち、エンジン低回転時には給油孔６は図６
の（Ａ）に示す開放状態に保持される。一方、エンジン
高回転時には、外輪部材１９に働くトルクが増大し、圧
縮バネ２４の弾性力に勝るに至ると、両部材１９，２０
が相対移動する。このため、図６の（Ｂ）に示すように
外側給油孔６ａと内側給油孔６ｂとに位置ずれが生じ、
結果として給油孔６が絞られ又は閉鎖されることにな
る。

【００２８】なお、図６では、２個の圧縮バネ２４を使
用する例を記載したが、１個の圧縮バネを用いて実施す
ることも可能である。この場合を図６に基づいて説明す
ると、図６の（Ａ）において左側の圧縮バネ２４が省略
される。また、図６の（Ａ）において左側の圧縮バネ２
４が収納されている部位については溝２２が省略され
る。その他。外輪部材１９と内輪部材２０との相対移動
等は、２個の圧縮バネを用いた例と同様である。

【００２９】このように、実施例２のアイドルギヤ歯面
潤滑油量可変機構は、エンジン回転の高低に関連してア
イドルギヤ２に働くトルクの変化を利用して給油量を可
変としたものであり、前述した実施例１の場合と同様
に、エンジン低回転時にはアイドルギヤ２の歯面に対し
て規定量の潤滑油を給油させ、エンジン高回転時にはそ
の給油を削減又は停止させてギヤケース内の潤滑油量過
剰問題を解消する一方、他の潤滑系に対する潤滑油量を
相対的に増大させ、特にコネクティングロッド等の末端
部に十分な潤滑油を供給して潤滑油不足による弊害を防
止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係るアイドルギヤ歯面潤滑
油量可変機構を示す断面図であり、（Ａ）はエンジン低
回転時を示し、（Ｂ）はエンジン高回転時を示す。

【図２】タイミングギヤトレーンを示す正面図である。

【図３】アイドルギヤの潤滑油供給系統を示す断面図で
ある。

【図４】流量調整弁に関する変更例を示す正面図であ
る。

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】本発明の実施例２に係るアイドルギヤ歯面潤滑
油量可変機構を示す正断面図であり、（Ａ）はエンジン
低回転時を示し、（Ｂ）はエンジン高回転時を示す。

【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図８】図６のＣ−Ｃ線断面図である。

【図９】従来のタイミングギヤトレーンを示す正面図で
ある。

【図10】従来のアイドルギヤの潤滑油供給系統を示す断
面図である。

【符号の説明】

２…アイドルギヤ ６…給油孔 １０…弁取付孔 １１…流量調整弁 １３…圧縮バネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ギヤ歯面に潤滑油を導くための放射状の
   給油孔を有するアイドルギヤに、常には弾性部材により
   前記給油孔を開放する位置に保持され、前記アイドルギ
   ヤの高回転時には遠心力で移動して前記給油孔を絞るか
   又は閉鎖する流量調整弁を設置したアイドルギヤ歯面潤
   滑油量可変機構。
2. 【請求項２】 ギヤ歯面に潤滑油を導くための放射状の
   給油孔を有するアイドルギヤを外輪部材と内輪部材とに
   分割してそれら両部材を常には弾性部材により前記給油
   孔が連通する位置に保持させ、前記アイドルギヤの高回
   転時には前記外輪部材に作用するトルクにより前記両部
   材を周方向に相対変位させて前記給油孔を絞るか又は閉
   鎖する構成としたアイドルギヤ歯面潤滑油量可変機構。