JPS6224728Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は内燃機関の潤滑油供給装置に係り、特
に内燃機関の出力軸に連結されたポンプを有する
潤滑油供給装置において、潤滑油の粘度を表わす
油温を直接検出し、これによつて内燃機関の可動
要素への供給油量を調節して可及的に可動要素の
摩擦損失、即ち、エンジンフリクシヨンを減少さ
せて、内燃機関の燃費及び出力の向上を達成する
内燃機関の潤滑油供給装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に内燃機関にあつては、その内部で駆動力
を発生させこれを伝達する可動要素の摩擦損失に
よつて、多くの燃料エネルギが浪費されている。
この摩擦損失を軽減し、内燃機関の燃費効率を向
上すべく可動要素には、通常潤滑油が供給されて
いるが、この潤滑油にあつても、適正使用温度域
を有しており、その温度まで上昇されなければ粘
度が高く、充分に摩擦損失を低減させることはで
きない。例えば、内燃機関の暖機運転時、あるい
は可動要素の部分的な負荷時にあつては、潤滑油
の温度即ち粘度が迅速にその適正使用温度域にま
で達することは困難であり、著しい摩擦損失によ
る燃費効率の低下が問題となつていた。即ち、従
来内燃機関の出力軸によつて駆動されるポンプを
備えた潤滑油供給装置にあつては、ポンプの吐出
油量が、油温即ち油の粘度に関係なく、単に内燃
機関の回転数に比例して増減される。従つて、暖
機運転時又は可動要素の部分負荷時の場合には、
内燃機関の回転数に追従して、ポンプから比較的
低温な潤滑油が多量に吐出されて可動要素に供給
されており、このような場合にあつては、供給さ
れる潤滑油が低温且つ多量であるが故に、可動要
素から与えられる摩擦熱によつては、潤滑油は容
易に昇温せず粘度を高く保つため、可動要素の摩
擦損失を迅速に軽減することができず燃費効率を
劣化させていた。

ここに、上述のような問題に関連する技術とし
て、機関の潤滑系統においてその供給通路にリ
リーフ弁と別個に流量調整弁を有する分岐系を設
け、温度センサにより機関温度を感知して設定温
度以下の時流量調整弁を作動させ低温時の潤滑油
圧力を低減するようにした「機関の潤滑系」（特
公昭52−21643号公報）や、機関の潤滑系統内
に設置されるリリーフ弁において、そのリリーフ
圧力を調整するスプリング荷重を温度によつて変
化させ、低温時にリリーフ圧力を低減するように
した「機関の潤滑系リリーフ弁」（特開昭49−
75944号公報）が提案されている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、提案にあつては、温度センサをリ
リーフ通路の外部に設置しており、従つて潤滑油
の油温を直接検出するものではないことから潤滑
油の粘度状態を的確に検出することができず、こ
のため潤滑油の粘度の高低に起因する圧力上昇に
対して確実な潤滑油量制御を行うことはできない
と考えられる。

また当該提案は、主に潤滑油圧力の上昇防止
を目的とすることから流量調整弁はリレーにより
ON−OFF作動されるが、適正な潤滑状態を確保
して燃費効率を向上させるためには、制御がラフ
なものであつた。

更に、当該の流量調整弁として提案のリリ
ーフ弁を組み合せることが考えられるが、本提案
にあつても、スプリング荷重を変化させる温度
センサ部となるワツクスペレツトがリリーフ通路
の外部に設置されており、このワツクスペレツト
には潤滑油温のみならず周辺雰囲気の温度も影響
して適切な弁制御を行うことができないと考えら
れる。

本考案は上述したごとき問題点に鑑み、これを
有効に解決すべく創案されたものである。

本考案の目的は、潤滑油の油温を直接検出し、
内燃機関の可動要素への供給油量を可変的に調節
可能とすることにより、潤滑油の粘度を適正化さ
せて、可及的に可動要素の摩擦損失を減少させ
て、内燃機関の燃費及び出力の向上を達成するこ
とができる内燃機関の潤滑油供給装置を提供する
ことにある。

［問題点を解決するための手段とその作用］ 本考案は、機関回転数に応じて変化される供給
量で潤滑油を供給する潤滑油系から分岐されて余
剰油をリリーフさせるリリーフ通路に流量調節弁
を設けると共に、リリーフ通路内に通過する潤滑
油から直接油温を検出し油温上昇に応じて流量調
節弁の開度を順次絞るように制御する弁制御手段
を設けたことにより、直接検出した油温に基づい
て、潤滑油の粘度が高い低温時には流量調節弁を
開放させて多くの潤滑油をリリーフさせると共
に、順次油温が上昇して潤滑油の粘度が低くなる
につれて流量調節弁を可変的に絞つて適正な粘度
状態にある潤滑油を可動要素に供給させ、可動要
素における摩擦損失を低減させて内燃機関の燃費
及び出力の向上を図るようになつている。

［実施例］ 以下に、本考案に係る内燃機関の潤滑油供給装
置の好適一実施例を添付図面に従つつて詳述す
る。

第１図に示すごとく、内燃機関１内方には、駆
動力を発生させこれを伝達するクランク軸等の可
動要素２…が備えられている。この可動要素２…
には出力軸３が設けられ、この出力軸３には、内
燃機関１外方に設置され、潤滑油を供給すべく内
燃機関１の回転数に同期して駆動されるポンプ４
が連結されている。このポンプ４には、その吸入
側にオイルパン５が接続され、吐出側に潤滑油を
各可動要素２…に配分するためのオイルギヤラリ
６が接続されると共に、このオイルギヤラリ６か
ら潤滑油が供給される可動要素２…の排出端２ａ
には、オイルパン５が接続されて、一連の潤滑油
系たる潤滑油循環系７が形成され、この潤滑油循
環系７はポンプ４により機関回転数に応じて変化
される供給量で潤滑油を供給し、可動要素２…を
潤滑しつつそれらの摩擦熱を回収して、エンジン
フリクシヨンを低減するように構成されている。

ところで、このポンプ４の吐出側には、潤滑油
循環系７より分岐され可動要素２…を迂回してオ
イルパン５に接続され、余剰油をリリーフさせる
リリーフ通路８が形成される。このリリーフ通路
８と循環系７との分岐部９には、第２図に示すご
とき、リリーフ通路開度調節手段１０が設けられ
る。このリリーフ通路開度調節手段１０は、主に
リリーフ通路８内に設けられその開度を調節する
流量調節弁１２と、リリーフ通路８内に設けられ
リリーフ通路８内に通過する潤滑油から直接油温
を検出し油温上昇に応じて流量調節弁１２の開度
を順次絞るように制御する弁制御手段１１とから
構成される。

弁制御手段１１は、図示するごとく循環系７側
に分岐部９の通路９ａに沿つて設けられる。更に
詳述すると、この弁制御手段１１は、リリーフ通
路８側が開口された中空筒体状のシリンダ１３
と、このシリンダ１３内に充填され、油温に直接
感応してその体積を増減するワツクス１４と、シ
リンダ１３の開口部１３ａを液密とするシール部
材１５を貫通してワツクス１４内方に挿入され、
その軸方向移動が許容されたロツド１６とから構
成される。このロツド１６は、分岐部９内に流入
する潤滑油の温度に直接影響されて膨脹されるワ
ツクス１４によつて、シリンダ１３外方へ押し出
されるように構成される。このように形成された
弁制御手段１１は、シリンダ１３の径方向外方に
周設された支持部材１７によつて、分岐部９の通
路内壁９ｂに固定されて、リリーフ通路８内に流
れる潤滑油に直接晒されている。この支持部材１
７には、潤滑油を流通させるべく適宜、通孔１８
…が形成される。

他方、流量調節弁１２は、弁制御手段１１の下
流側に、分岐部９の通路９ａに沿つて設けられ
る。この流量調節弁１２は、通路９ａを区画する
ごとき仕切壁１９と、その縁部より通路内壁９ｂ
に沿つてリリーフ通路８側へ一体的に延出され、
リリーフ通路８の開度を調節する筒体状の弁体２
０とから形成されて、その全体が通路内壁９ｂに
摺動自在に嵌装される。仕切壁１９の中央部に
は、上記ロツド１６の一端部が固完され、このロ
ツド１６と流量調節弁１２とが一体的に移動する
ように構成される。他方、仕切壁１９と、これに
相対向する分岐部９の通路内壁９ｂとの間には、
流量調節弁１２をロツド１６の軸方向に沿つて弁
制御手段１１側へ付勢するコイルスプリング等の
付勢部材２１が介設されている。また、仕切壁１
９には、潤滑油を流通させるべく適宜、通孔２２
…が形成される。

これら流量調節弁１２及び弁制御手段１１を備
えたリリーフ通路開度調節手段１０にあつては、
潤滑油循環系７から分岐部９に流入する潤滑油の
温度が低い時には、弁制御手段１１のシリンダ１
３内のワツクス１４が収縮し、流量調節弁１２は
付勢部材２１により弁制御手段１１側に付勢され
て、その弁体２０がリリーフ通路８を大きく開放
することになる。他方、潤滑油の温度が高い時に
は、ワツクス１４が膨脹し、付勢部材２１の付勢
力に打ち勝つてロツド１６により流量調節弁１２
を逆方向に摺動させて、その弁体２０がリリーフ
通路８を閉成することになる。また、これらの中
間的な温度域にあつては、流量調節弁１２はワツ
クス１４のロツド１６を押し出す力と、付勢部材
２１の付勢力とが釣り合う位置で停止され、弁体
２０は油温に応じた適当な開度でリリーフ通路８
を開成することになる。即ち、弁制御手段１１
は、直接油温を検出し油温上昇に応じて流量調節
弁の開度を順次絞るように制御する。

なお、第１図において、２３はオイルフイルタ
である。

以上の構成の作用について述べる。

第１図及び第２図に示すごとく、内燃機関１を
始動して暖機運転させると、内燃機関１はその回
転に同期させてポンプ４を駆動し、潤滑油を潤滑
油循環系７で循環させて、可動要素２…に供給す
ることになる。これに際し、ポンプ４によつて吐
出された潤滑油は、分岐部９で弁制御手段１１に
より、その油温が直接検出されるが、始動直後の
油温は低いためワツクス１４が収縮したままであ
り、付勢部材２１によつて流量調節弁１２はリリ
ーフ通路８を大きく開放して大部分の潤滑油をオ
イルパン５へ戻すことになる。他方、循環系７へ
移送された比較的少量の潤滑油は、可動要素２…
へと供給されることになる。この時、可動要素２
…には、これらが焼きつかない程度の必要最小限
の潤滑油が供給されるため、潤滑油は可動要素２
…の摩擦熱によつて即座に昇温されて、適正な粘
度でこれらを潤滑することができ、摩擦損失を始
動直後から低減することができる。その後昇温さ
れた潤滑油は、オイルパン５に回収され、その内
方に滞留する潤滑油にその熱を供与することもで
きる。

爾後弁制御手段１１は、潤滑油の昇温に応じた
ワツクス１４の膨脹により流量調節弁１２を作動
してリリーフ通路８の開度を比例的に順次絞るよ
うに小さくし、閉成することになる。このように
なせば、漸次昇温され可動要素２…の摩擦熱で即
座に適正な粘度となり得る潤滑油を増加させなが
ら供給することができ、最終的には潤滑油を全て
可動要素２…に供給することができ、またその所
要時間を可及的に短縮することができる。

また、可動要素２…の部分的な負荷時にあつて
も、直接検出される油温の変化により供給油量を
容易に変化させて、潤滑油を可動要素２…で適正
温度に保つことができ、その摩擦損失を可及的に
軽減することができる。

このように本考案に係る内燃機関の潤滑油供給
装置は、潤滑油の粘度を油温として直接検出しこ
れによつて内燃機関１への供給油量を調節して、
可動要素２…において潤滑油の粘度を迅速に低下
させることができ、可及的にエンジンフリクシヨ
ンを低減させて内燃機関１の燃費及び出力の向上
を達成することができる。特に、非常に粘度が高
い内燃機関１始動後の暖機運転時にあつては、そ
の効果は大である。

また、構造が簡単で容易に採用できる。

第３図には、上記実施例の変形例が示されてい
る。これは、内燃機関１の出力軸３に回転速度計
２３を設け、ポンプ４の吐出側に油温計２４を設
けると共に、オイルギヤラリ６に備えられ、可動
要素２…へ潤滑油を噴射する図示されない噴射ポ
ンプのレバ角を検出するためのレバ角検出計２５
を設けている。また、潤滑油循環系７の分岐部９
には、流量調節弁２６が設けられている。この流
量調節弁２６には、上記計器２３，２４，２５に
よつて検出された値によつて流量調節弁２６の開
度を制御する制御器２７が接続されている。

このような変形例にあつても、上記実施例と同
様な効果を奏することは勿論であり、また内燃機
関１の減速時にあつては、油温にかかわらず制御
器２７による流量調節弁２６の制御を解除すれ
ば、油温は可動要素２…で急激に上昇されエンジ
ンフリクシヨンを増加させて、ブレーキ効果を発
生させることもできる。

なお、本考案は上記実施例及び変形実施例に限
定されるものではなく、これらの他にも要旨を変
更しない範囲で種々に変形して実施し得ることは
勿論である。

［考案の効果］ 以上要するに、本考案によれば以下のような優
れた効果を発揮する。

内燃機関の出力軸に連結されたポンプを有する
従来のごとき潤滑油循環系に、これより分岐させ
て可動要素を迂回するリリーフ通路を設け、この
リリーフ通路の開度を、このリリーフ通路内を通
過する潤滑油から直接油温を検出しこの油温によ
つて調節して可動要素への供給油量を制御するよ
うに構成したので、潤滑油の粘度状態を適切に把
握させて可動要素において潤滑油の粘度を適正化
させ、可及的にエンジンフリクシヨンを低減させ
て内燃機関の燃費及び出力の向上を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内燃機関の潤滑油供給装
置の好適一実施例を示す概略系統図、第２図は第
１図におけるＡ部詳細図、第３図は本考案の変形
実施例を示す概略系統図である。 図中、７は潤滑油系たる潤滑油循環系、８はリ
リーフ通路、１１は弁制御手段、１２は流量調節
弁である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関回転数に応じて変化される供給量で潤滑油
   を供給する潤滑油系から分岐されて余剰油をリリ
   ーフさせるリリーフ通路に流量調節弁を設けると
   共に、該リリーフ通路内に通過する潤滑油から直
   接油温を検出し油温上昇に応じて上記流量調節弁
   の開度を順次絞るように制御する弁制御手段を設
   けたことを特徴とする内燃機関の潤滑油供給装
   置。