WO2016039065A1 - エンジンのオイル供給装置 - Google Patents

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WO2016039065A1
WO2016039065A1 PCT/JP2015/072859 JP2015072859W WO2016039065A1 WO 2016039065 A1 WO2016039065 A1 WO 2016039065A1 JP 2015072859 W JP2015072859 W JP 2015072859W WO 2016039065 A1 WO2016039065 A1 WO 2016039065A1
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oil
passage
oil supply
cylinder
journal
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PCT/JP2015/072859
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圭一 上村
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マツダ株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/06Arrangements for cooling pistons
    • F01P3/08Cooling of piston exterior only, e.g. by jets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/02Pressure lubrication using lubricating pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/06Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/02Arrangements of lubricant conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/14Cylinders with means for directing, guiding or distributing liquid stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • F01M2001/086Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means for lubricating gudgeon pins

Definitions

  • the present invention relates to an engine oil supply apparatus that supplies oil to each part of an engine such as an automobile.
  • Patent Document 1 a main gallery and an oil jet gallery connected to the main gallery via a control valve are provided in parallel to one side of the width direction of the cylinder block (a direction orthogonal to the cylinder row direction).
  • An engine oil supply apparatus is disclosed.
  • oil is supplied to the crank journal of the crankshaft via a supply path branched from the main gallery, and the oil is supplied from the oil jet nozzle connected to the oil jet gallery toward the piston sliding portion. It is configured to be supplied.
  • the arrangement of each gallery formed in the cylinder block is rationally provided from the viewpoint of manufacturing and function.
  • the cylinder block since the cylinder block is manufactured by casting, it is desirable that the cylinder block contributes to the improvement of yield by suppressing the occurrence of molding defects such as a cast hole.
  • An object of the present invention is to provide an oil supply device for an engine that has a rational configuration in terms of function and cylinder block manufacturing.
  • the present invention provides a cylinder having a plurality of journal support wall portions that are arranged in the cylinder row direction and each support the crank journal of the crankshaft, and a cylinder that communicates with a crank chamber formed between adjacent journal support wall portions.
  • An oil supply device for an engine comprising: a nozzle for injecting oil to a moving piston, wherein the cylinder block is in a cylinder row direction at a position of one side of the cylinder in a width direction orthogonal to the cylinder row direction A first oil supply passage extending from the first oil supply passage at the position of the journal support wall, and the crank jar A branch oil passage for supplying oil to a crank bearing where a null is supported, and a second oil supply passage extending in the cylinder row direction at a position outside the first oil supply passage in the width direction and supplying oil to the nozzle Is provided.
  • FIG. 2 It is sectional drawing which shows schematic structure of the multicylinder engine to which the oil supply apparatus which concerns on this invention is applied. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the detailed structure of the bearing part of a crankshaft. It is a longitudinal cross-sectional view (III-III sectional view taken on the line of FIG. 2) which shows a 1st bearing part. It is a longitudinal cross-sectional view (IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 2) which shows a 2nd bearing part. It is the schematic which shows the whole structure of an oil supply apparatus. It is the schematic which shows only an oil supply path (state seen from the diagonally downward direction of the engine). It is a top view which shows a cylinder block. It is a bottom view which shows a cylinder block.
  • FIG. 1 shows a multi-cylinder engine 2 (hereinafter simply referred to as an engine 2) to which an oil supply apparatus according to the present invention is applied.
  • the engine 2 is an in-line four-cylinder gasoline engine in which the first cylinder # 1 to the fourth cylinder # 4 are arranged in series in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, and is mounted on a vehicle such as an automobile.
  • the engine 2 is an in-line four-cylinder gasoline engine in which the first cylinder # 1 to the fourth cylinder # 4 are arranged in series in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, and is mounted on a vehicle such as an automobile.
  • the engine 2 includes a cam cap 3, a cylinder head 4, a cylinder block 5, a crankcase 6, and an oil pan 7 (see FIG. 5) that are connected vertically.
  • Four cylinder bores 8 are formed in the cylinder block 5, and pistons 9 are slidably accommodated in the cylinder bores 8.
  • a combustion chamber 10 is formed for each cylinder by the piston 9, the cylinder bore 8, and the cylinder head 4. Yes.
  • Each piston 9 is connected via a connecting rod (connecting rod) 11 to a crankshaft 12 rotatably supported by the cylinder block 5 or the like.
  • the cylinder head 4 is provided with an intake port 14 and an exhaust port 15 that open to the combustion chamber 10, and an intake valve 16 and an exhaust valve 17 that open and close the intake port 14 and the exhaust port 15, respectively. Equipped.
  • the intake valve 16 and the exhaust valve 17 are urged in the direction of closing the ports 14 and 15 (upward in FIG. 1) by return springs 18 and 19, respectively, and are provided on the outer periphery of the camshafts 20 and 21.
  • Each port 14 and 15 is configured to open when pressed by the cam portions 20a and 21a.
  • the cam portions 20a and 21a push down the cam followers 22a and 23a provided at substantially the center of the swing arms 22 and 23, so that the swing arms 22 and 23
  • the top of the pivot mechanism of a hydraulic lash adjuster (hereinafter referred to as HLA) 24 provided on one end side of the sway is swung around a fulcrum. With this swinging, the other ends of the swing arms 22 and 23 push down the intake valve 16 and the exhaust valve 17 against the biasing force of the return springs 18 and 19. As a result, the ports 14 and 15 are opened.
  • HLA hydraulic lash adjuster
  • mounting holes 26 and 27 into which the HLA 24 is inserted and mounted are provided in portions on the intake side and exhaust side corresponding to each of the four cylinders.
  • the cylinder head 4 is formed with oil passages 75 and 76 that extend in the cylinder arrangement direction across the first to fourth cylinders and communicate with the mounting holes 26 and 27 of the HLA 24 on the intake side and the exhaust side, respectively. Yes.
  • These oil passages 75 and 76 supply oil (operating oil) to the pivot mechanism of the HLA 24 mounted in the mounting holes 26 and 27.
  • the pivot mechanism of the HLA 24 is valved by its hydraulic pressure (operating pressure). The clearance is automatically adjusted to zero.
  • a main gallery 64 (corresponding to the main oil supply passage of the present invention) extending in the cylinder arrangement direction is provided in a side wall on one side (intake side) of the cylinder bore 8 in the width direction of the cylinder block 5.
  • a pair of sub-gallerys 65 and 66 (first oil passage and second oil passage / Corresponding to a first auxiliary oil passage and a second auxiliary oil passage).
  • Each gallery 64 to 66 is an oil supply oil passage which will be described in detail later.
  • a piston cooling oil jet 28 communicating with the main gallery 64 is provided at a position below the main gallery 64 and corresponding to each piston 9.
  • pistons communicating with the sub-gallery 66 are located at positions near the lower side of the sub-gallery 66 located on the outer side in the width direction of the cylinder block 5 and corresponding to the pistons 9.
  • An oil jet 29 for lubrication is provided (see FIGS. 7 and 8).
  • the piston cooling oil jet 28 has a nozzle 28 a fixed to a position on the intake side of the cylinder bore 8 on the ceiling surface of the crank chamber 53.
  • Oil (cooling oil) is jetted in a shower shape mainly toward the center of the back surface of the piston 9.
  • the piston-lubricating oil jet 29 has a nozzle 29 a that is fixed to a position spaced from the cylinder bore 8 toward the exhaust side on the ceiling surface of the crank chamber 53.
  • Oil (lubricating oil) is ejected at a narrower angle than the oil jet 28 for cooling the piston toward the back of the part.
  • An oil guiding passage is formed in the skirt portion of the piston 9, and the oil injected from the nozzle 29 a is guided to the piston sliding surface through the passage.
  • oil supply units 30 and 31 are provided above the camshafts 20 and 21, respectively. These oil supply parts 30 and 31 have nozzles 30a and 31a, cam parts 20a and 21a of the camshafts 20 and 21 located below the nozzles 30a and 31a, swing arms 22 and 23, and cam followers. Oil (lubricating oil) is configured to be dripped at contact portions with 22a and 23a.
  • this engine 2 incorporates a hydraulically operated variable valve timing mechanism (VVT), and opens and closes the intake and exhaust valves 16 and 17 according to the operating state of the engine 2. The time is changed.
  • VVT hydraulically operated variable valve timing mechanism
  • FIG. 2 shows a detailed structure of the bearing portion of the crankshaft 12 in a longitudinal sectional view.
  • crankshaft 12 is located between the first journal (crank journal) 41A adjacent to the front end 12A, the first cylinder # 1 and the second cylinder # 2 from the left to the right in FIG. No. 2 journal 41B located between the No. 2 cylinder # 2 and No. 3 cylinder # 3, No. 3 journal 41C located between the No. 3 cylinder # 3 and No. 4 cylinder # 4 And a fifth journal 41E adjacent to the rear end 12B of the crankshaft 12.
  • a pair of first crank web (crank weight) 42A and first crank pin 43A are provided between the first journal 41A and the second journal 41B, and the second journal 41B and the third journal 41C
  • a pair of second crank web 42B and second crank pin 43B are provided between the third journal 41C and fourth journal 41D, and a pair of third crank web 42C and third crank are provided between the third journal 41C and the fourth journal 41D.
  • a pin 43C is provided, and a pair of a fourth crank web 42D and a fourth crank pin 43D are provided between the fourth journal 41D and the fifth journal 41E.
  • the first connecting pin 11A connected to the piston 9 of the first cylinder # 1 is supported by the first crank pin 43A, and the piston 9 of the second cylinder # 2 is connected to the second crank pin 43B.
  • the connected second connecting rod 11B is bearing
  • the third connecting rod 11C connected to the piston 9 of the third cylinder # 3 is supported by the third crankpin 43C
  • the fourth crankpin 43D is connected to the fourth crankpin 43D.
  • a fourth connecting rod 11D connected to the piston 9 of the fourth cylinder # 4 is bearing.
  • the cylinder block 5 is provided with bearing portions for supporting the five journals 41A to 41E. That is, the first bearing portion 50A for supporting the first journal 41A, the second bearing portion 50B for bearing the second journal 41B, the third bearing portion 50C for bearing the third journal 41C, and the fourth bearing A fourth bearing portion 50D for bearing the journal 41D and a fifth bearing portion 50E for bearing the fifth journal 41E.
  • these bearing portions 50A to 50E correspond to the crank bearing portion of the present invention.
  • Each of the bearing portions 50A to 50E includes cylindrical bearing metals 44A to 44E (first bearing metal 44A to fifth bearing metal 44E) having inner peripheral surfaces facing the outer peripheral surfaces of the journals 41A to 41E.
  • the journals 41A to 41E are surface-bearing with the bearing metals 44A to 44E.
  • the first bearing metal 44A provided in the first bearing portion 50A is fixed between the first block side support portion 51A of the cylinder block 5 and the first bearing cap 52A coupled thereto.
  • the second bearing metal 44B provided in the second bearing portion 50B is fixed between the second block side support portion 51B of the cylinder block 5 and the second bearing cap 52B coupled thereto.
  • the third bearing metal 44C provided in the third bearing portion 50C is fixed between the third block side support portion 51C of the cylinder block 5 and the third bearing cap 52C coupled thereto.
  • the fourth bearing metal 44D provided in the fourth bearing portion 50D is fixed between the fourth block side support portion 51D of the cylinder block 5 and the fourth bearing cap 52D coupled thereto.
  • the fifth bearing metal 44E provided in the fifth bearing portion 50E is fixed between the fifth block side support portion 51E of the cylinder block 5 and the fifth bearing cap 52E coupled thereto. .
  • the block side support portions 51A to 51E are partition walls that form crank chambers 53A to 53D respectively corresponding to the first cylinder # 1 to the fourth cylinder # 4 formed in the cylinder block 5. And are arranged at intervals corresponding to the journals 41A to 41E in the cylinder row direction.
  • these block side support portions 51A to 51E correspond to the journal support wall portion of the present invention
  • the bearing caps 52A to 52E correspond to the shaft support member of the present invention.
  • Each of the bearing metals 44A to 44E includes an arc-shaped upper metal and an arc-shaped lower metal, and the upper metal and the lower metal are combined to form a cylindrical shape (see FIGS. 3 and 4). ).
  • the bearing metals 44A to 44E are disposed between the arcuate surfaces formed on the block side support portions 51A to 51E and the arcuate surfaces formed on the bearing caps 52A to 52E, respectively.
  • the parts 51A to 51E and the bearing caps 52A to 52E are sandwiched from above and below.
  • the bearing caps 52A to 52E are coupled to the block side support portions 51A to 51E by bolts 47 at positions on both sides of the journals 41A to 41E, as shown in FIGS. Specifically, a pair of screw holes 55 are formed on both sides of the arcuate surfaces (receiving surfaces of the bearing metals 44A to 44E) on the lower surfaces of the block side support portions 51A to 51E. Then, the bolts 47 are inserted into the through holes formed in the bearing caps 52A to 52E from below, and the bolts 47 are screwed into the screw holes 55, whereby the bearing caps 52A to 52E are respectively inserted. It is coupled to the block side support portions 51A to 51E.
  • the cylinder block 5 has first supply oil passages 68A to 68E for supplying oil to the bearing portions 50A to 50E at the positions of the block side support portions 51A to 51E. It is formed (see FIGS. 5 and 6).
  • the upper metal of each of the bearing metals 44A to 44E has an oil groove 45 in the circumferential direction in which the oil supplied through the supply oil passages 68A to 68E is stored in the inner peripheral surface.
  • An oil supply hole 45a for receiving the oil into the oil groove 45 is formed.
  • the crankshaft 12 includes a first crankpin 43A, a first crank web 42A, a second journal 41B, a second crank web 42B, and a second crankpin 43B.
  • An internal oil passage 46A, a second internal oil passage 46B, and a third internal oil passage 46C are integrally connected.
  • the first crank pin 43D, the fourth crank web 42D, the fourth journal 41D, the third crank web 42C, and the third crank pin 43C span the first crank shaft 12 and the first crank pin 43D.
  • An internal oil passage 47A, a second internal oil passage 47B, and a third internal oil passage 47C are integrally connected. In this example, these internal oil passages 46A to 46C and 47A to 47C correspond to the internal passages of the present invention.
  • One first internal oil passage 46A passes through the second journal 41B in the diameter direction and communicates with the oil groove 45.
  • the second internal oil passage 46B branched from the first internal oil passage 46A is on the outer peripheral surface of the first crank pin 43A, and the third internal oil passage 46C branched from the first internal oil passage 46A is the second crank.
  • Each pin 43B has an opening on the outer peripheral surface (see FIG. 2).
  • the other first internal oil passage 47A passes through the fourth journal 41D in the diameter direction and communicates with the oil groove 45.
  • the second internal oil passage 47B branched from the first internal oil passage 47A is on the outer peripheral surface of the fourth crank pin 43D, and the third internal oil passage 47C branched from the first internal oil passage 47A is the third crank.
  • Each pin 43C has an opening on the outer peripheral surface (see FIG. 2).
  • the internal oil passages 46A to 46C located on the front side of the crankshaft 12 are supplied with oil supplied through the second supply oil passage 68B to the second bearing portion 50B provided with the second bearing metal 44B.
  • the first crank pin 43A for bearing the first connecting rod 11A and the second crank pin 43B for bearing the second connecting rod 11B are supplied.
  • the rear internal oil passages 47A to 47C of the crankshaft 12 are supplied with oil supplied through the fourth supply oil passage 68D to the fourth bearing portion 50D provided with the fourth bearing metal 44D.
  • the fourth connecting rod 11D is supplied to the fourth crankpin 43D and the third connecting rod 11C is supplied to the third crankpin 43C.
  • Oil supply apparatus 1 for supplying oil (hydraulic oil) to each hydraulic operation part of the engine 2 will be described in detail with reference to FIG.
  • “Hydraulic operation unit” means a device that receives and receives the oil pressure of oil (HLA 24, VVT, etc.), or an oil supply unit (oil jet 28, 29, oil supply units 30, 31 and the like).
  • the oil supply device 1 includes an oil pump 56 that is driven by the rotation of the crankshaft 12, and an oil pump 56 that is connected to the oil pump 56 and that is pressurized by the oil pump 56. And an oil supply passage 60 that leads to The oil pump 56 is an auxiliary machine that is driven by the engine 2.
  • the oil pump 56 of the present embodiment is a known variable displacement oil pump.
  • the oil pump 56 is formed such that one end side is open, and a housing including a pump body having a U-shaped cross section having a pump storage chamber formed in a columnar space therein and a cover member that once closes the opening of the pump body.
  • a drive shaft 562 that is rotatably supported by the housing 561 passes through substantially the center of the pump housing chamber, and is driven to rotate by the crankshaft 12, and is rotatably accommodated in the pump housing chamber.
  • a pump element comprising a rotor 563 coupled to a drive shaft, and a plurality of vanes 564 accommodated in a plurality of slits radially formed in the outer peripheral portion of the rotor 563, and a rotor on the outer peripheral side of the pump element
  • a plurality of hydraulic oil chambers which are arranged eccentrically with respect to the rotation center of the 563, together with the rotor 563 and the adjacent vanes 564.
  • a cam ring 566 that defines a pump chamber 565, a spring 567 that is housed in the pump body and is a biasing member that constantly biases the cam ring 566 in a direction in which the eccentric amount of the cam ring 566 increases with respect to the rotation center of the rotor 563,
  • a pair of ring members 568 having a smaller diameter than that of the rotor 563 are provided on both inner peripheral sides of the rotor 563 so as to be slidable.
  • the housing 561 includes a suction port 561 a that supplies oil to the internal pump chamber 565 and a discharge port 561 b that discharges oil from the pump chamber 565.
  • a pressure chamber 569 defined by the inner peripheral surface of the housing 561 and the outer peripheral surface of the cam ring 566 is formed inside the housing 561, and an introduction hole 569a that opens to the pressure chamber 569 is provided. That is, in the oil pump 56, when oil is introduced into the pressure chamber 569 from the introduction hole 569a, the cam ring 566 swings with respect to the fulcrum 561c, and the rotor 563 is eccentric relative to the cam ring 566, The discharge capacity is configured to change.
  • An oil strainer 57 facing the oil pan 7 is connected to the suction port 561a of the oil pump 56.
  • An oil filter 58 and an oil cooler 59 are arranged in this order from the upstream side in the oil passage 61 communicating with the discharge port 561 b of the oil pump 56, and the oil stored in the oil pan 7 passes through the oil strainer 57 to the oil pump 61. It is pumped by 56, filtered by an oil filter 58, cooled by an oil cooler 59, and then introduced into a later-described main gallery 64 in the cylinder block 5.
  • the oil pump 56 and the oil pan 7 are illustrated separately from the engine 2.
  • the oil pump 56 is connected to an oil passage 62 for introducing oil from the main gallery 64 to the pressure chamber 569 of the oil pump 56.
  • a second oil control valve 93 which is a linear solenoid valve, is interposed, and the oil flow rate (hydraulic pressure) introduced into the pressure chamber 569 is the first oil control valve 93. 2
  • the capacity of the oil pump 56 is changed by being controlled by the oil control valve 93.
  • the oil supply path 60 is composed of passages and pipes formed in the cylinder head 4, the cylinder block 5, the crankcase 6, and the like.
  • the cylinder head 4, the cylinder block 5, and the crankcase 6 are appropriately referred to as an engine body as necessary.
  • the oil supply path 60 is compared with the main gallery 64 on the upstream side for guiding oil mainly to the hydraulic operation portion having a high required pressure among the hydraulic operation portions.
  • the oil passage 61 for introducing oil to the main gallery 64 through the oil discharged from the oil filter 58 and the oil cooler 59 and the oil in the main gallery 64 are extracted and the pressure chamber of the oil pump 56 is extracted.
  • 569 includes the oil passage 62 that guides the oil for pump control to 569 and various oil passages branched from the main gallery 64 and the like.
  • the oil passage 61 includes a pipe 61a that connects the discharge port 561b of the oil pump 56 and the port portion of the crankcase 6, and the oil filter that is fixed from the port portion to a side portion (side surface on the intake side) of the crankcase 6.
  • the passage 61b formed in the engine body is connected to the oil cooler 59 and the main gallery 64 so as to reach the oil cooler 59 fixed to the side surface (side surface on the intake side) of the cylinder block 5 via 58.
  • a passage 61c is a passage 61c.
  • the main gallery 64 is provided in a position outside the cylinder bore 8 (intake side) in the width direction of the cylinder block 5 and in the vicinity of the lower end of the cylinder bore 8. It has been.
  • the main gallery 64 extends in the cylinder row direction row.
  • the sub-gallery 65, 66 (referred to as the first sub-gallery 65 and the second sub-gallery 66) is located at a position on the opposite side of the main gallery 64 with the cylinder bore 8 as the center in the cylinder block 5, respectively.
  • the second sub-gallery 66 is provided so as to be positioned on the outer side in the width direction (on the side opposite to the cylinder bore 8) than the one sub-gallery 65.
  • the sub-gallerys 65 and 66 are arranged at a predetermined interval in the width direction of the cylinder block 5.
  • Each gallery 64 to 66 including the main gallery 64 extends straight in the cylinder row direction and parallel to each other.
  • the cylinder block 5 is formed with oil supply oil passages branched from the main gallery 64 and the first sub gallery 65 to supply oil to the bearing portions 50A to 50E.
  • the cylinder block 5 is branched from the first sub-gallery 65 to the first bearing portion 50A, the third bearing portion 50C, and the fifth bearing portion 50D.
  • the first supply oil passage 68A, the third supply oil passage 68C, the fifth supply oil passage 68E, and the main gallery 64 are branched to reach the second bearing portion 50B and the fourth bearing portion 50D.
  • a second supply oil passage 68B and a fourth supply oil passage 68D are formed.
  • the supply oil passages 68A, 68C and 68E correspond to the first branch oil passage of the present invention
  • the supply oil passages 68B and 68D correspond to the second branch oil passage of the present invention.
  • the first supply oil passage 68 ⁇ / b> A is formed in the first block side support portion 51 ⁇ / b> A of the cylinder block 5.
  • the first supply oil path 68A branches from the second sub gallery 66 at the position of the first block side support portion 51A in the cylinder row direction, toward the first bearing portion 50A from the second sub gallery 66. It extends diagonally downward.
  • the first supply oil passage 68A is on the first block side where the first bearing metal 44A is supported at a position facing the outer peripheral surface of the first bearing metal 44A.
  • An opening is formed in the arc-shaped surface of the support portion 51A. Accordingly, oil is supplied from the first sub gallery 65 to the oil groove 45 of the first bearing metal 44A through the first supply oil passage 68A.
  • the oil supply hole 45a of the first bearing metal 44A is formed at a position facing the first supply oil passage 68A.
  • the third supply oil passage 68C is also formed in the third block side support 51C in the same manner as the first supply oil passage 68A, and the fifth supply oil passage 68E is also the same. It is formed on the fifth block side support 51E. 9 and 10 is an opening formed in the block-side support portions 51A to 51E, and the adjacent crank chambers 53A to 53D communicate with each other through the opening 54.
  • the second supply oil passage 68B is formed in the second supply oil passage 68B of the cylinder block 5, as shown in FIGS.
  • the second supply oil passage 68B branches from the main gallery 64 at the position of the second supply oil passage 68B in the cylinder row direction, and extends obliquely downward from the main gallery 64 toward the second bearing portion 50B. Yes.
  • the second supply oil passage 68B is located on the second block side where the second bearing metal 44B is supported at a position facing the outer peripheral surface of the second bearing metal 44B.
  • An opening is formed in the arc-shaped surface of the support portion 51B. Accordingly, oil is supplied from the main gallery 64 to the oil groove 45 of the second bearing metal 44B through the second supply oil passage 68B.
  • the oil supply hole 45a of the second bearing metal 44B is formed at a position facing the second supply oil path 68B.
  • the fourth supply oil passage 68D is also formed in the fourth block side support portion 51D in the same manner as the second supply oil passage 68B.
  • the second block side support 51 ⁇ / b> B further has a relay oil passage 70 for connecting the main gallery 64 and the sub gallery 65, 66 in the width direction of the cylinder block 5.
  • the relay oil passage 70 is a groove-like oil passage extending in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the second bearing metal 44B and having one end communicating with the second supply oil passage 68B.
  • 69a and the other end portion of the oil passage 69a communicate with the oil passage 69a, and extend obliquely upward from the other end portion of the oil passage 69a toward the position of the first sub gallery 65.
  • the oil passage 69b is bent at a slightly lower position and passes through the lower position of the second sub gallery 66 and opens to the side surface of the cylinder block 5 on the exhaust side.
  • An OCV (oil control valve) unit 90 is fixed to a region extending from the second block side support 51B to the first block side support 51A on the side surface on the exhaust side of the cylinder block 5 ( (See FIGS. 5, 7 and 8).
  • the OCV unit 90 houses first and second oil control valves 92 and 93 as shown in FIGS.
  • the first oil control valve 92 is connected to the first sub gallery 65 and the second sub gallery 66 via relay oil passages 65 a and 66 a formed in the cylinder block 5. These are connected to the main gallery 64 via the relay oil passage 70 and the second supply oil passage 68B.
  • the second oil control valve 93 is connected to the main gallery 64 via the relay oil passage 70, and the oil passage 62 (for controlling the discharge amount of the oil pump 56) formed in the cylinder block 5. (Oil channel for oil supply).
  • the main gallery 64 communicates with the first sub gallery 65 and the second sub gallery 66 via the relay oil passage 70, the first oil control valve 92, and the relay oil passages 65a and 66a. And communicates with the oil passage 62 via the second oil control valve 93.
  • the relay oil passage 70 corresponds to the first relay oil passage of the present invention
  • the relay oil passages 65a and 66a correspond to the second relay oil passage of the present invention.
  • the first crank chamber 53A to the fourth cylinder corresponding to each cylinder # 1 to # 4 are provided between the block side support portions 51A to 51E adjacent to each other of the cylinder block 5, the first crank chamber 53A to the fourth cylinder corresponding to each cylinder # 1 to # 4 are provided.
  • a crank chamber 53D is formed.
  • the nozzle 28a of the oil jet 28 for cooling the piston is fixed at the ceiling of each of the crank chambers 53A to 53D and below the main gallery 64, as shown in FIGS.
  • Each nozzle 28a is connected to the main gallery 64.
  • the nozzle 29a of the oil jet 29 for piston lubrication is fixed to the ceiling of each crank chamber 53A to 53D and below the second sub gallery 66, and each nozzle 29a is connected to the second sub gallery 66.
  • Each is connected to a gallery 66.
  • the nozzles 28a, 29a of the oil jets 28, 29 are cylinder blocks in a state of being substantially along the ceiling of the crank chambers 53A to 53D from the position outside the cylinder bore 8. 5 extends to a position below the cylinder bore 8 so that the nozzle tip is directed toward the piston 9.
  • the engine body is further provided with a branch oil passage 72 that branches from the end of the main gallery 64 of the cylinder block 5 on the first cylinder # 1 side and extends to the cylinder head 4. It has been.
  • This branch oil passage 72 is for supplying operation oil to the VVT.
  • the engine body is provided with a branch oil passage 73 that branches from the end of the first sub-gallery 65 on the first cylinder # 1 side and extends to the cylinder head 4.
  • An oil passage 74 extending in the width direction in the cylinder head 4 is connected to the branch oil passage 73. From this oil passage 74, an oil passage 75 extending horizontally in the cylinder arrangement direction at a predetermined position on the intake side in the cylinder head 4, and an oil passage extending horizontally in a cylinder arrangement direction at a predetermined position on the exhaust side in the cylinder head 4 76 branches off.
  • the intake-side oil passage 75 communicates with the intake-side HLA 24, and the nozzle of an oil supply section (not shown) for cam journal lubrication of the intake-side camshaft 20. Are communicated via the branch oil passage 75a.
  • the exhaust-side oil passage 76 communicates with the exhaust-side HLA 24, and an unillustrated oil supply nozzle for cam journal lubrication of the exhaust-side camshaft 21 passes through the branch oil passage 76a. Communicate.
  • the upper end of the branch oil passage 73 of the first sub gallery 65 extends to the cam cap 3, the nozzle 30 a of the oil supply unit 30 that supplies lubricating oil to the intake side swing arm 22, and the exhaust side swing.
  • the nozzles 31a of the oil supply part 31 that supplies lubricating oil to the arm 23 communicate with the branch oil passages 73 through oil passages (not shown).
  • a hydraulic sensor 80 for detecting the hydraulic pressure of the main gallery 64 is connected to the main gallery 64 in the vicinity of the end on the first cylinder # 1 side. 80, a signal corresponding to the hydraulic pressure of the main gallery 64 is output to the controller 100 described later.
  • the cam journal 20 for supporting the camshafts 20 and 21 and the bearing metals 44A to 44E for rotatably supporting the crankshaft 12, the piston 9, the camshafts 20, 21 and the like are provided.
  • the supplied lubricating and cooling oil is dropped into the oil pan 7 through a drain oil passage (not shown) after being cooled and lubricated, and is circulated again by the oil pump 56.
  • the controller 100 is a control device based on a well-known microcomputer, and comprehensively controls the hydraulic pressure in the oil supply passage 60. Detection information from various sensors that detect the operating state of the engine 2 is input to the controller 100. For example, in the engine 2, in addition to the hydraulic sensor 80, a crank angle sensor 81 that detects the rotation angle of the crankshaft 12, an airflow sensor 82 that detects the amount of air taken in by the engine 2, and the oil temperature in the oil supply path 60. Is provided with an oil temperature sensor 83 for detecting the rotational temperature of the camshafts 20 and 21, and a water temperature sensor 85 for detecting the cooling water temperature of the engine 2 and these sensors 80 to 85 are provided.
  • Detection information is input to the controller 100.
  • the controller 100 detects the engine speed based on the detection information of the crank angle sensor 81, detects the engine load based on the detection information of the air flow sensor 82, and operates the VVT operating angle based on the detection information of the cam angle sensor 84. Is detected.
  • the controller 100 determines the operating state of the engine 2 based on the detection information from each of the sensors 80 to 85, sets the target hydraulic pressure of the oil pump 56 based on the control map stored in advance, and based on the target hydraulic pressure, The oil pressure in the oil supply passage 60 is controlled.
  • the oil supply apparatus 1 supplies oil to a plurality of hydraulic operation parts (VVT, HLA 24, oil jets 28 and 29, oil supply parts 30, 31 and the like) by one oil pump 56.
  • the required hydraulic pressure required by each hydraulic operating unit varies depending on the operating state of the engine 2. Therefore, in order to obtain the required hydraulic pressure for all hydraulic operating parts in all operating states of the engine 2, the hydraulic pressure equal to or higher than the highest required hydraulic pressure among the required hydraulic pressures of each hydraulic operating part for each operating state of the engine 2. It is reasonable to set the target oil pressure according to the operating state of the engine 2.
  • the hydraulic operating part having a relatively high required hydraulic pressure, specifically, VVT, oil jets 28 and 29, and the second and fourth bearing metals in this embodiment.
  • the oil pressure may be set and the oil discharge amount of the oil pump 56 may be controlled based on the target oil pressure. If the target hydraulic pressure is set in this way, the required hydraulic pressure of other hydraulic operating parts having a relatively low required hydraulic pressure is naturally satisfied.
  • the required hydraulic pressure of the oil supply unit etc. for the VVT, the oil jets 28 and 29, and the second and fourth bearing metals 44B and 44D is changed for each operating state of the engine 2.
  • a hydraulic control map in which the target hydraulic pressure in the operation state is set based on the highest required hydraulic pressure is stored in the storage unit of the controller 100.
  • the controller 100 controls the discharge amount of the oil pump 56 by operating the second oil control valve 93 so that the oil pressure (actual oil pressure) of the main gallery 64 detected by the oil pressure sensor 80 becomes the target oil pressure. Execute feedback control.
  • the first oil control valve 92 alone controls the oil flow rate for the first sub gallery 65 and the second sub gallery 66 in conjunction with each other.
  • the controller 100 controls the first oil control valve 92 according to the operating state of the engine 2, so that the first supply oil path 68 ⁇ / b> A, the third supply oil path 68 ⁇ / b> C, and the fifth
  • the piston is controlled by controlling the oil pressure supplied to the first bearing metal 44A, the third bearing metal 44C, and the fifth bearing metal 44E through the number supply oil passage 68E and the oil flow rate to the second sub gallery 66. Oil injection by the oil jet 29 for lubrication is turned on / off.
  • the first oil control valve 92 is composed of, for example, a linear solenoid valve, and the controller 100 transmits a duty ratio control signal to the first oil control valve 92, thereby, as shown in FIG. 12, each bearing metal 44A to 44E. And the on / off state of the oil jet 28 are controlled.
  • the second oil control valve 93 is a linear solenoid valve, for example, and the controller 100 controls the oil discharge amount by the oil pump 56 by transmitting a duty ratio control signal to the second oil control valve 93. To do.
  • the oil discharged from the oil pump 56 is filtered by the oil filter 58 and introduced into the main gallery 64 of the cylinder block 5 through the oil passage 61 while being cooled by the oil cooler 59. And a part is injected from the nozzle 28a of the oil jet 28 for cooling of the piston 9, and a part is the 2nd bearing of the crankshaft 12 through the 2nd supply oil path 68B and the 4th supply oil path 68D. Supplied to the portion 50B and the fourth bearing portion 50D.
  • the oil in the main gallery 64 is introduced from the second supply oil passage 68B into the first sub gallery 65 and the second sub gallery 66 through the relay oil passage 70, the first oil control valve 92, and the relay oil passages 65a and 66a. And supplied to the VVT through the oil passage 72 branched from the main gallery 64.
  • the oil introduced into the first sub gallery 65 passes through the first supply oil passage 68A, the third supply oil passage 68C, and the fifth supply oil passage 68E, and the first bearing portion 50A, third of the crankshaft 12. It is supplied to the number bearing part 50C and the number five bearing part 50E.
  • a part of the oil introduced into the first sub gallery 65 is introduced into the cylinder head 4 through the branch oil passage 73 branched from the first sub gallery 65 and further supplied to the HLA 24 through the oil passages 75 and 76.
  • the oil is supplied to the cam journal portions of the camshafts 20 and 21 through the branched oil passages 75a and 76a branched from the oil passages 75 and 76, respectively. Further, the oil is supplied from the nozzles 30 a and 31 a of the oil supply units 30 and 31 to the swing arms 22 and 23 through the branch oil passage 73.
  • the oil introduced into the second sub gallery 66 is injected from the nozzle 29a of the oil jet 29 for lubricating the piston 9.
  • a first sub gallery 65 and a second sub gallery 66 that extend in the cylinder row direction are provided on one side (exhaust side) of the cylinder bore 8 of the cylinder block 5, as described above.
  • the first sub gallery 65 for supplying oil to the crankshaft 12 (No. 1, No. 3, No. 5 bearings 50A, 50C, 50E) is provided on the inner side, that is, on the cylinder bore 8 side. Since the second sub-gallery 66 for supplying oil to the oil jet 29 is provided on the outside, the following advantages are obtained.
  • the supply oil passages 68A, 68C, 68E branched from the first sub gallery 65 are further connected to the cylinder bore. 8 can be provided.
  • the screw hole 55 for fixing the bearing caps 52A, 52C, and 52E to the block side support portions 51A, 51C, and 51E is located outside the supply oil passages 68A, 68C, and 68E (the side away from the cylinder bore 8). It can be provided with a margin at a distance.
  • the screw holes 55 and the supply oil passages 68A, 68C, and 68E are processed.
  • the screw holes 55 have a margin.
  • it is possible to prevent a machining trouble such as communication between the screw hole 55 and the supply oil passages 68A, 68C, 68E.
  • the shape of the nozzle 29a of the oil jet 29 connected thereto is substantially the same as the ceiling surface of the crank chamber 53 as described above.
  • the shape can be changed little in the vertical direction extending along the line (see FIG. 1). Therefore, in the narrow crank chamber 53 (53A to 53D), the nozzle 29a can be arranged in a compact manner while avoiding interference between the crank web 42 (42A to 42D) of the crankshaft 12 and the nozzle 29a.
  • the main gallery 64 is provided at a position opposite to the first sub gallery 65 with the cylinder bore 8 interposed therebetween.
  • the bearings other than the bearings 50A, 50C, 50E, that is, the second bearing part 50B and the fourth bearing part 50D, the second supply oil passage 68B branched from the main gallery 64 and the Oil is supplied through the fourth supply oil passage 68D.
  • the second bearing portion 50B and the fourth bearing portion 50D can be supplied with relatively high pressure oil from the oil pump 56, so that an appropriate amount of oil is supplied to each of the crankpipes 43A to 43D of the crankshaft 12.
  • the oil can be supplied to the second and fourth bearing portions 50B and 50D without excess or deficiency.
  • relatively low pressure oil is supplied through the supply oil passages 68A, 68C, and 68E branched from the first sub gallery 65. Therefore, it is possible to prevent an excessive supply of oil, and thereby an appropriate amount of oil can be supplied without excess or deficiency. Therefore, according to the oil supply apparatus 1, there is an advantage that the crankshaft can be lubricated satisfactorily.
  • the cylinder block 5 applied to the oil supply apparatus 1 described above is cast, for example, using an aluminum alloy or the like as a material.
  • die casting using a mold has become the mainstream.
  • a mold having a cavity corresponding to the cylinder block 5 is prepared (preparation process), and a molten metal made of a metal material such as an aluminum alloy is poured into the mold cavity to mold the cylinder block. (Molding process).
  • each of the gallery 64 to 66 is molded by a cast pin fixed in advance to the mold body.
  • the cylinder block 5 as a product is completed by performing post-processing such as drilling and tapping on the cylinder block (processing step).
  • the end of the die on the side of the main gallery 64 in the width direction of the cylinder block 5 and the side wall of the crank chamber 53 (53A to 53D). It is desirable to pour molten metal into the cavity at a position corresponding to the lower end (lower end of the skirt).
  • the cylinder block 5 is a position indicated by an arrow in FIG.
  • the molten metal is poured into the cavity from the side of the cavity where the number of casting pins for molding the oil passage (main oil passage, first sub oil passage, second sub oil passage) is small. Therefore, the course of the molten metal is not easily obstructed by the punch pin, and the hot water performance is improved. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a cast hole, which is effective in increasing the yield in cylinder block manufacturing.
  • the oil supply apparatus 1 demonstrated above is an illustration of preferable embodiment of the oil supply apparatus of the engine concerning this invention, Comprising:
  • the specific structure can be suitably changed in the range which does not deviate from the summary of this invention. is there.
  • VVT, the HLA 24, the oil jets 28 and 29, the oil supply units 30 and 31 and the like connected to the oil supply passage 60 are examples of the hydraulic operation unit of the present invention.
  • a specific connection position or the like of the hydraulic operation part in the oil supply path 60 is not limited to the above embodiment.
  • a pump driven by the engine 2 is applied as the oil pump 56, but the oil pump 56 may be driven by an electric motor.
  • the present invention is applied to an in-line four-cylinder gasoline engine.
  • the present invention can also be applied to other engines such as a diesel engine.
  • the present invention is a cylinder having a plurality of journal support wall portions that are arranged in the cylinder row direction and each support the crank journal of the crankshaft, and a cylinder that communicates with a crank chamber formed between adjacent journal support wall portions.
  • An oil supply device for an engine comprising: a nozzle for injecting oil to a moving piston, wherein the cylinder block is in a cylinder row direction at a position of one side of the cylinder in a width direction orthogonal to the cylinder row direction A first oil supply passage extending from the first oil supply passage at the position of the journal support wall, A branch oil passage for supplying oil to a crank bearing portion on which a bearing is supported, and a second oil supply passage extending in the cylinder row direction at a position on the outer side in the width direction than the first oil supply passage and supplying oil to the nozzle Is provided.
  • the first oil supply passage for supplying oil to the crank bearing portion (branch oil passage) is provided closer to the cylinder than the second oil supply passage.
  • the branch oil passage that branches off from the first oil supply passage can be provided closer to the cylinder. Therefore, it becomes possible to provide a fixing hole such as a screw hole for assembling the shaft support member on the journal support wall with a margin on the outside (side away from the cylinder) of the branch oil passage. It is possible to prevent machining troubles such as communication between oil passages and the fixing holes.
  • the second oil supply passage for supplying oil to the nozzle is provided at a position separated from the cylinder, the nozzle can be formed so as to face the cylinder substantially along the ceiling surface of the crank chamber. The nozzle can be compactly disposed on the ceiling of the crank chamber while avoiding interference with the shaft, particularly the crank web (crank weight).
  • the crankshaft has a plurality of crank journals, and among the plurality of crank journals, oil is introduced into a specific crank journal through an internal passage formed in the crankshaft.
  • the oil is supplied to a crank pin, and the first oil supply path and the second oil supply path are defined as a first sub oil supply path and a second sub oil supply path, respectively, and the branch oil path is defined as a first branch.
  • the cylinder block When defined as an oil passage, the cylinder block extends in the cylinder row direction at a position opposite to the first sub oil supply passage in the width direction around the cylinder, and oil discharged from an oil pump
  • the main oil supply passage to be introduced and the position of the journal support wall branch off from the main oil supply passage, and the specific crank journal is supported by the bearing.
  • a second branch oil passage that supplies oil to the crank bearing portion, and the first sub oil supply passage and the second sub oil supply passage are connected to the downstream side of the main oil supply passage in the oil flow direction.
  • the one-branch oil passage supplies oil to a crank bearing portion of a crank journal other than the specific crank journal.
  • the first sub oil supply passage or the second sub oil supply passage is connected to the main oil supply passage, and the second branch oil passage is formed among the plurality of journal support wall portions. It is preferable to have a relay oil passage formed in the journal support wall portion connected to the second branch passage.
  • journal support wall portion without the first branch oil passage is used, and the main oil supply passage and the first sub-passage are rationally made using the second branch passage. It is possible to communicate with the oil supply passage or the second auxiliary oil supply passage.
  • the relay oil passage is defined as a first relay oil passage
  • the oil supply device is formed on an oil control valve fixed to a side surface of the cylinder block in the width direction and the journal support wall portion.
  • a second relay oil passage that communicates the first sub oil passage or the second double oil passage and the oil control valve; and the first relay oil passage is formed to communicate with the oil control valve. It is suitable.
  • the first and second relay oil passages are arranged on the side surfaces of the cylinder block. Therefore, the cylinder block productivity is improved.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing the cylinder block used in the oil supply apparatus as described above, comprising a preparation step of preparing a mold having a cavity corresponding to the cylinder block, and an inside of the cavity of the mold.
  • the cavity from the side where the number of molds (casting pins) for forming the oil passages (main oil supply passage, first sub oil supply passage, second sub oil supply passage) is small is entered into the cavity. Since the molten metal is poured, it is possible to improve the hot water performance and suppress the occurrence of cast holes.

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Abstract

 シリンダブロックと、クランク軸のクランクジャーナルをジャーナル支持壁部と協働して軸受する軸支持部材と、前記クランク室の天井部に固定され、前記シリンダ内を摺動するピストンにオイルを噴射するノズルとを備えたエンジンのオイル供給装置。前記シリンダブロックは、前記気筒列方向と直交する幅方向における前記シリンダの一側部の位置で気筒列方向に延びる第1給油路と、前記ジャーナル支持壁部の位置で第1給油路から分岐し、前記クランクジャーナルが軸受けされるクランク軸受部にオイルを供給する分岐油路と、該第1給油路よりも前記幅方向外側の位置で気筒列方向に延びかつ前記ノズルにオイルを供給する第2給油路とを備えている。

Description

エンジンのオイル供給装置
 本発明は、自動車等のエンジンの各部にオイルを供給する、エンジンのオイル供給装置に関する。
 特許文献1には、シリンダブロックの幅方向(気筒列方向と直交する方向)の一側部に、メインギャラリと、このメインギャラリに制御バルブを介して繋がるオイルジェット用ギャラリとが互いに平行に備えられた、エンジンのオイル供給装置が開示されている。このオイル供給装置は、メインギャラリから分岐する供給路を介してクランク軸のクランクジャーナルにオイルが供給されるとともに、オイルジェット用ギャラリに接続されたオイルジェットノズルからピストン摺動部に向けてオイルが供給されるように構成されている。
 上記のようなオイル供給装置において、シリンダブロックに形成される各ギャラリの配置は、製造面や機能面から見て合理的に設けられているのが望ましい。また、シリンダブロックは、鋳造により製造されるため、鋳巣等の成型不良の発生を抑制して、歩留まりの向上に寄与するものであるのが望ましい。
特開平8-144730号公報
 本発明は、エンジンのオイル供給装置において、機能面やシリンダブロックの製造面から見て合理的な構成となるものを提供することを目的とする。
 そして、本発明は、気筒列方向に並び、クランク軸のクランクジャーナルを各々支持する複数のジャーナル支持壁部、および互いに隣接するジャーナル支持壁部の間に形成されるクランク室に通じるシリンダを有するシリンダブロックと、前記ジャーナル支持壁部に組み付けられ、クランク軸のクランクジャーナルを前記ジャーナル支持壁部と協働して軸受する軸支持部材と、前記クランク室の天井部に固定され、前記シリンダ内を摺動するピストンにオイルを噴射するノズルと、を備えたエンジンのオイル供給装置であって、前記シリンダブロックは、前記気筒列方向と直交する幅方向における前記シリンダの一側部の位置で気筒列方向に延びる第1給油路と、前記ジャーナル支持壁部の位置で第1給油路から分岐し、前記クランクジャーナルが軸受けされるクランク軸受部にオイルを供給する分岐油路と、該第1給油路よりも前記幅方向外側の位置で気筒列方向に延びかつ前記ノズルにオイルを供給する第2給油路とを備えるものである。
本発明に係るオイル供給装置が適用される多気筒エンジンの概略構成を示す断面図である。 クランク軸の軸受部分の詳細構造を示す縦断面図である。 第1番軸受部を示す縦断面図(図2のIII‐III線断面図)である。 第2番軸受部を示す縦断面図(図2のIV‐IV線断面図)である。 オイル供給装置の全体構成を示す概略図である。 給油路のみ(エンジンの斜め下方から見た状態)を示す概略図である。 シリンダブロックを示す平面図である。 シリンダブロックを示す下面図である。 シリンダブロックの断面図(図8のIX‐IX線断面図)である。 シリンダブロックの断面図(図8のX‐X線断面図)である。 シリンダブロックの側面図である。 第1オイル制御弁の特性を示す図である。
 以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。
 <エンジンの構成>
 図1は、本発明に係るオイル供給装置が適用された多気筒エンジン2(以下、単にエンジン2という)を示している。このエンジン2は、第1番気筒♯1~第4番気筒♯4が順に図1の紙面に垂直な方向に直列に配置された直列4気筒ガソリンエンジンであって、自動車等の車両に搭載される。
 エンジン2は、上下に連結されるカムキャップ3、シリンダヘッド4、シリンダブロック5、クランクケース6及びオイルパン7(図5参照)を含む。シリンダブロック5には4つのシリンダボア8が形成され、各シリンダボア8内にそれぞれピストン9が摺動可能に収容され、これらピストン9、シリンダボア8およびシリンダヘッド4によって燃焼室10が気筒毎に形成されている。なお、各ピストン9は、コンロッド(コネクティングロッド)11を介して、上記シリンダブロック5等に回転自在に支持されたクランク軸12に連結されている。
 シリンダヘッド4には、燃焼室10に開口する吸気ポート14及び排気ポート15が設けられ、吸気ポート14及び排気ポート15をそれぞれ開閉する吸気弁16及び排気弁17が、各ポート14,15にそれぞれ装備されている。
 吸気弁16及び排気弁17は、それぞれリターンスプリング18,19により各ポート14,15を閉止する方向(図1の上方向)に付勢されており、カムシャフト20,21の外周に設けられたカム部20a,21aによって押下されることで各ポート14,15を開くように構成されている。詳しくは、カムシャフト20,21の回転に伴い、上記カム部20a,21aがスイングアーム22,23の略中央部に設けられたカムフォロア22a,23aを押下することで、スイングアーム22,23がそれらの一端側に設けられた油圧ラッシュアジャスタ(Hydraulic Lash Adjuster/以下、HLAと呼ぶ)24のピボット機構の頂部を支点として揺動する。この揺動に伴い、スイングアーム22,23の他端部が上記リターンスプリング18,19の付勢力に抗して吸気弁16及び排気弁17を押下する。これにより各ポート14、15が開く。
 シリンダヘッド4のうち、各4気筒に対応する吸気側及び排気側の部分には、上記HLA24が挿入、装着される装着穴26、27が設けられている。また、シリンダヘッド4には、第1~第4気筒に亘って気筒配列方向に延びて、吸気側及び排気側のHLA24の装着穴26,27にそれぞれ連通する油路75、76が形成されている。これら油路75、76は、装着穴26、27に装着されたHLA24のピボット機構に対してオイル(作動油)を供給するものであり、HLA24のピボット機構は、その油圧(作動圧)によりバルブクリアランスを自動的にゼロに調整する。
 上記シリンダブロック5のうち、その幅方向におけるシリンダボア8の一方側(吸気側)の側壁内には、気筒配列方向に延びるメインギャラリ64(本発明の主給油路に相当する)が設けられており、他方側(排気側)の側壁内には、前記幅方向に所定間隔を隔てて並び各々気筒配列方向に延びる一対のサブギャラリ65、66(本発明の第1給油路及び第2給油路/第1副給油路及び第2副給油路に相当する)が設けられている。各ギャラリ64~66は、後に詳述するオイル供給用の油路である。
 メインギャラリ64の下方位置であって各ピストン9に対応する位置には、該メインギャラリ64と連通するピストン冷却用のオイルジェット28が設けられている。一方、サブギャラリ65、66のうち、シリンダブロック5の幅方向外側に位置するサブギャラリ66の下側近傍の位置であって各ピストン9に対応する位置には、該サブギャラリ66と連通するピストン潤滑用のオイルジェット29が設けられている(図7及び図8参照)。
 これらオイルジェット28、29のうち、ピストン冷却用のオイルジェット28は、クランク室53の天井面のうちシリンダボア8よりも吸気側の位置に固定されたノズル28aを有しており、このノズル28aからピストン9の裏面の主に中央部に向けてオイル(冷却用オイル)をシャワー状に噴射するように構成されている。一方、ピストン潤滑用のオイルジェット29は、クランク室53の天井面のうちシリンダボア8から排気側に離間した位置に固定されるノズル29aを有しており、このノズル29aからピストン9の主にスカート部裏面に向けて、ピストン冷却用のオイルジェット28よりも狭角でオイル(潤滑用オイル)を噴射するように構成されている。ピストン9のスカート部には、オイル案内用の通路が形成されており、ノズル29aから噴射されるオイルは、当該通路を通じてピストン摺動面に案内される。
 また、各カムシャフト20,21の上方には、オイル供給部30、31が設けられている。これらオイル供給部30,31は、ノズル30a、31aを有しており、これらノズル30a、31aからその下方に位置するカムシャフト20,21のカム部20a,21aや、スイングアーム22,23とカムフォロア22a、23aとの接触部にオイル(潤滑用オイル)が滴下されるように構成されている。なお、このエンジン2には、図示を省略しているが、油圧作動式の可変バルブタイミング機構(VVT)が組み込まれており、エンジン2の運転状態に応じて、吸排気弁16、17の開閉時期が変更される。
 図2は、上記クランク軸12の軸受部分の詳細構造を縦断面図で示している。
 上記クランク軸12は、同図の左から右に向かって、その前側端部12Aに隣接する第1番ジャーナル(クランクジャーナル)41A、第1番気筒♯1と第2番気筒♯2との間に位置する第2番ジャーナル41B、第2番気筒♯2と第3番気筒♯3との間に位置する第3番ジャーナル41C、第3番気筒♯3と第4番気筒♯4との間に位置する第4番ジャーナル41D、及びクランク軸12の後側端部12Bに隣接する第5番ジャーナル41Eを有する。
 第1番ジャーナル41Aと第2番ジャーナル41Bとの間に一対の第1番クランクウェブ(クランクウエイト)42A及び第1番クランクピン43Aが備えられ、第2番ジャーナル41Bと第3番ジャーナル41Cとの間に一対の第2番クランクウェブ42B及び第2番クランクピン43Bが備えられ、第3番ジャーナル41Cと第4番ジャーナル41Dとの間に一対の第3番クランクウェブ42C及び第3番クランクピン43Cが備えられ、第4番ジャーナル41Dと第5番ジャーナル41Eとの間に一対の第4番クランクウェブ42D及び第4番クランクピン43Dが備えられている。
 また、第1番クランクピン43Aに、第1番気筒♯1のピストン9に連結された第1番コンロッド11Aが軸受され、第2番クランクピン43Bに、第2番気筒♯2のピストン9に連結された第2番コンロッド11Bが軸受され、第3番クランクピン43Cに、第3番気筒♯3のピストン9に連結された第3番コンロッド11Cが軸受され、第4番クランクピン43Dに、第4番気筒♯4のピストン9に連結された第4番コンロッド11Dが軸受されている。
 シリンダブロック5には、5つのジャーナル41A~41Eを支持する軸受部が設けられている。すなわち、第1番ジャーナル41Aを支持する第1番軸受部50A、第2番ジャーナル41Bを軸受する第2番軸受部50B、第3番ジャーナル41Cを軸受する第3番軸受部50C、第4番ジャーナル41Dを軸受する第4番軸受部50D、及び第5番ジャーナル41Eを軸受する第5番軸受部50Eである。当例では、これら軸受部50A~50Eが本発明のクランク軸受部に相当する。
 各軸受部50A~50Eは、ジャーナル41A~41Eの外周面と対向する内周面を有する円筒状の軸受メタル44A~44E(第1番軸受メタル44A~第5番軸受メタル44E)を含み、この軸受メタル44A~44Eでジャーナル41A~41Eを面軸受する。
 第1番軸受部50Aに備えられる第1番軸受メタル44Aは、シリンダブロック5の第1番ブロック側支持部51Aと、これに結合される第1番軸受キャップ52Aとの間に固定されている。第2番軸受部50Bに備えられる第2番軸受メタル44Bは、シリンダブロック5の第2番ブロック側支持部51Bと、これに結合される第2番軸受キャップ52Bとの間に固定されている。第3番軸受部50Cに備えられる第3番軸受メタル44Cは、シリンダブロック5の第3番ブロック側支持部51Cと、これに結合される第3番軸受キャップ52Cとの間に固定されている。第4番軸受部50Dに備えられる第4番軸受メタル44Dは、シリンダブロック5の第4番ブロック側支持部51Dと、これに結合される第4番軸受キャップ52Dとの間に固定されている。第5番軸受部50Eに備えられる第5番軸受メタル44Eは、シリンダブロック5の第5番ブロック側支持部51Eと、これに結合される第5番軸受キャップ52Eとの間に固定されている。
 上記ブロック側支持部51A~51Eは、図8に示すように、シリンダブロック5に形成された第1番気筒♯1~第4番気筒♯4に各々対応するクランク室53A~53Dを形成する隔壁であり、気筒列方向に上記ジャーナル41A~41Eに対応する間隔で並んでいる。当例では、これらブロック側支持部51A~51Eが本発明のジャーナル支持壁部に相当し、上記軸受キャップ52A~52Eが本発明の軸支持部材に相当する。
 各軸受メタル44A~44Eは、円弧状の上側メタルと円弧状の下側メタルとからなり、これら上側メタルと下側メタルとが合体されて円筒状に形成されている(図3、図4参照)。そして、各ブロック側支持部51A~51Eに形成される円弧状面と各軸受キャップ52A~52Eに形成される円弧状面との間に、軸受メタル44A~44Eがそれぞれ配置され、該ブロック側支持部51A~51Eと該軸受キャップ52A~52Eとにより上下両側から挟み込まれている。
 なお、各軸受キャップ52A~52Eは、図3及び図4に示すように、各ジャーナル41A~41Eの両側の位置で、それぞれボルト47により各ブロック側支持部51A~51Eに結合されている。詳しくは、各ブロック側支持部51A~51Eの下面であって円弧状面(各軸受メタル44A~44Eの受面)の両側には一対のねじ孔55が形成されている。そして、各軸受キャップ52A~52Eに形成される貫通穴に下側からボルト47が挿通されて、該ボルト47が上記ねじ孔55に螺合挿入されることにより、各軸受キャップ52A~52Eが各々ブロック側支持部51A~51Eに結合されている。
 後に詳述するが、シリンダブロック5には、各ブロック側支持部51A~51Eの位置で各々軸受部50A~50Eにオイルを供給する第1番供給油路68A~第5番供給油路68Eが形成されている(図5、図6参照)。
 図2~図4に示すように、各軸受メタル44A~44Eの上側メタルには、その内周面に、各供給油路68A~68Eを通じて供給されたオイルが溜められる油溝45が周方向に設けられるとともに、上記オイルをこの油溝45に受け入れるためのオイル供給孔45aが形成されている。
 また、クランク軸12の内部には、第1番クランクピン43A、第1番クランクウェブ42A、第2番ジャーナル41B、第2番クランクウェブ42B、及び第2番クランクピン43Bに亘って、第1内部油路46A、第2内部油路46B及び第3内部油路46Cが一体に連通して形成されている。同様に、第4番クランクピン43D、第4番クランクウェブ42D、第4番ジャーナル41D、第3番クランクウェブ42C、及び第3番クランクピン43Cに亘って、クランク軸12の内部に、第1内部油路47A、第2内部油路47B、及び第3内部油路47Cが一体に連通して形成されている。なお、当例では、これら内部油路46A~46C、47A~47Cが本発明の内部通路に相当する。
 一方の第1内部油路46Aは、第2番ジャーナル41Bを直径方向に貫通して油溝45に連通している。そして、この第1内部油路46Aから分岐した第2内部油路46Bは第1番クランクピン43Aの外周面に、第1内部油路46Aから分岐した第3内部油路46Cは第2番クランクピン43Bの外周面にそれぞれ開口している(図2参照)。他方の第1内部油路47Aは、第4番ジャーナル41Dを直径方向に貫通して油溝45に連通している。そして、この第1内部油路47Aから分岐した第2内部油路47Bは第4番クランクピン43Dの外周面に、第1内部油路47Aから分岐した第3内部油路47Cは第3番クランクピン43Cの外周面にそれぞれ開口している(図2参照)。
 すなわち、クランク軸12の前側に位置する上記内部油路46A~46Cは、第2番軸受メタル44Bが備えられた第2番軸受部50Bに第2番供給油路68Bを通じて供給されるオイルを、第1番コンロッド11Aを軸受する第1番クランクピン43Aと第2番コンロッド11Bを軸受する第2番クランクピン43Bに供給する。他方、クランク軸12の後側の内部油路47A~47Cは、第4番軸受メタル44Dが備えられた第4番軸受部50Dに第4番供給油路68Dを通じて供給されるオイルを、第4番コンロッド11Dを軸受する第4番クランクピン43Dと第3番コンロッド11Cを軸受する第3番クランクピン43Cとに供給する。
 <オイル供給装置の説明>
 次に、図5を参照しながら、エンジン2の各油圧作動部にオイル(作動油)を供給するためのオイル供給装置1について詳細に説明する。「油圧作動部」とは、オイルの油圧を受けて駆動する装置(上記HLA24やVVT等)、又はオイルをその油圧により潤滑用又は冷却用として対象物に供給するオイル供給部(オイルジェット28、29やオイル供給部30、31等)を指す。
 図示するように、オイル供給装置1は、クランク軸12の回転によって駆動されるオイルポンプ56と、このオイルポンプ56に接続され、当該オイルポンプ56により昇圧されたオイルをエンジン2の各油圧作動部に導く給油路60とを備えている。なお、オイルポンプ56は、エンジン2により駆動される補機である。
 本実施形態のオイルポンプ56は、公知の可変容量型のオイルポンプである。オイルポンプ56は、一端側が開口するように形成され、内部に円柱状の空間からなるポンプ収容室を有する断面コ字形状のポンプボディと該ポンプボディの一旦開口を閉塞するカバー部材とからなるハウジング561と、該ハウジング561に回転自在に支持され、ポンプ収容室のほぼ中心部を貫通してクランク軸12によって回転駆動される駆動軸562と、ポンプ収容室内に回転自在に収容されて中心部が駆動軸に結合されたロータ563及び該ロータ563の外周部に放射状に切欠形成された複数のスリット内にそれぞれ出没自在に収容されたベーン564からなるポンプ要素と、該ポンプ要素の外周側にロータ563の回転中心に対して偏心可能に配置され、ロータ563及び隣接するベーン564と共に複数の作動油室であるポンプ室565を画成するカムリング566と、ポンプボディ内に収容され、ロータ563の回転中心に対するカムリング566の偏心量が増大する方向へカムリング566を常時付勢する付勢部材であるスプリング567と、ロータ563の内周側の両側部に摺動自在に配置されたロータ563よりも小径な一対のリング部材568とを備えている。ハウジング561は、内部のポンプ室565にオイルを供給する吸入口561aと、ポンプ室565からオイルを吐出する吐出口561bとを備えている。ハウジング561の内部には、該ハウジング561の内周面とカムリング566の外周面により画成された圧力室569が形成されるとともに、該圧力室569に開口する導入孔569aが設けられている。つまり、オイルポンプ56は、導入孔569aから圧力室569にオイルが導入されることで、カムリング566が支点561cに対して揺動して、ロータ563がカムリング566に対して相対的に偏心し、吐出容量が変化するように構成されている。
 オイルポンプ56の吸入口561aには、オイルパン7に臨むオイルストレーナ57が連結されている。オイルポンプ56の吐出口561bに連通する油路61には、上流側から順にオイルフィルタ58、オイルクーラ59が配置されており、オイルパン7内に貯留されたオイルは、オイルストレーナ57を通じてオイルポンプ56によってくみ上げられ、オイルフィルタ58で濾過され、オイルクーラ59で冷却されてからシリンダブロック5内の後記メインギャラリ64に導入される。なお、同図では、便宜上、オイルポンプ56及びオイルパン7をエンジン2とは別に図示している。
 オイルポンプ56には、メインギャラリ64から当該オイルポンプ56の圧力室569にオイルを導入する油路62が接続されている。この油路62と上記メインギャラリ64との間には、リニアソレノイドバルブからなる後記第2オイル制御弁93が介設されており、上記圧力室569に導入されるオイル流量(油圧)がこの第2オイル制御弁93により制御されることで、オイルポンプ56の容量が変更される。
 上記給油路60は、シリンダヘッド4、シリンダブロック5及びクランクケース6等に形成された通路や、パイプからなる。なお、以下の説明では、シリンダヘッド4、シリンダブロック5及びクランクケース6を、必要に応じて適宜エンジン本体と称す。
 図5及び図6に示すように、上記給油路60は、油圧作動部のうち、主に要求圧力が高い油圧作動部にオイルを導くための上流側の上記メインギャラリ64と、要求圧力が比較的低い油圧作動部(メインギャラリから直接オイル供給を受ける油圧作動部よりも要求圧力が低い油圧作動部)に対してオイルを導くための下流側の一対の上記サブギャラリ65、66と、オイルポンプ56から吐出されたオイルを、上記オイルフィルタ58及びオイルクーラ59を経由してメインギャラリ64に導くオイル導入用の上記油路61と、メインギャラリ64のオイルを抜き出して上記オイルポンプ56の圧力室569にポンプ制御用のオイルを導く上記油路62と、上記メインギャラリ64等から分岐する種々の油路とを含む。
 上記油路61は、オイルポンプ56の吐出口561bとクランクケース6のポート部分とを繋ぐパイプ61aと、該ポート部分からクランクケース6の側部(吸気側の側面)に固定される上記オイルフィルタ58を経由し、シリンダブロック5の側面(吸気側の側面)に固定される上記オイルクーラ59に至るように、上記エンジン本体に形成される通路61bと、オイルクーラ59とメインギャラリ64とを繋ぐ通路61cとを含む。
 メインギャラリ64は、図1及び図5に示すように、シリンダブロック5のうち、その幅方向におけるシリンダボア8よりも外側(吸気側)の位置であって該シリンダボア8の下端部近傍の位置に設けられている。メインギャラリ64は、気筒列方向列に延びている。一方、サブギャラリ65,66(第1サブギャラリ65、第2サブギャラリ66と称す)は、シリンダブロック5のうち、シリンダボア8を中心として上記メインギャラリ64とは反対側の位置に、それぞれ、第1サブギャラリ65よりも第2サブギャラリ66が幅方向外側(反シリンダボア8側)に位置するようにして設けられている。サブギャラリ65、66は、シリンダブロック5の幅方向に所定間隔を隔てて並んでいる。メインギャラリ64を含め、各ギャラリ64~66は、各々気筒列方向に水平にかつ互いに平行に真っ直ぐに延びている。
 上記シリンダブロック5には、メインギャラリ64および第1サブギャラリ65から各々分岐して上記軸受部50A~50Eにオイルを供給するオイル供給油路が形成されている。
 詳しくは、図5及び図6に示すように、シリンダブロック5には、第1サブギャラリ65から各々分岐して第1番軸受部50A、第3番軸受部50C及び第5番軸受部50Dに至る第1番供給油路68A、第3番供給油路68C及び第5番供給油路68Eと、メインギャラリ64から各々分岐して、第2番軸受部50B及び第4番軸受部50Dに至る第2番供給油路68B及び第4番供給油路68Dとが形成されている。当例では、供給油路68A、68C及び68Eが本発明の第1分岐油路に相当し、供給油路68B及び68Dが本発明の第2分岐油路に相当する。
 図8及び図9に示すように、第1番供給油路68Aは、シリンダブロック5の第1番ブロック側支持部51Aに形成されている。第1番供給油路68Aは、気筒列方向にける第1番ブロック側支持部51Aの位置で第2サブギャラリ66から分岐し、該第2サブギャラリ66から第1番軸受部50Aに向かって斜め下向きに延びている。そして、図3に示すように、第1番供給油路68Aは、第1番軸受メタル44Aの外周面に対向する位置で、該第1番軸受メタル44Aが支持される、第1番ブロック側支持部51Aの上記円弧状面に開口している。これにより、第1サブギャラリ65から第1番供給油路68Aを通じて第1番軸受メタル44Aの上記油溝45にオイルが供給される。なお、第1番軸受メタル44Aのオイル供給孔45aは、第1番供給油路68Aに対向する位置に形成されている。
 図示を省略するが、第3番供給油路68Cも第1番供給油路68Aと同様にして第3番ブロック側支持部51Cに形成されており、第5番供給油路68Eも同様にして第5番ブロック側支持部51Eに形成されている。なお、図9及び図10中の符号54は、ブロック側支持部51A~51Eに形成された開口部であり、隣接するクランク室53A~53D同士は、該開口部54を通じて互いに連通している。
 一方、第2番供給油路68Bは、図8及び図10に示すように、シリンダブロック5の第2番供給油路68Bに形成されている。第2番供給油路68Bは、気筒列方向にける第2番供給油路68Bの位置でメインギャラリ64から分岐し、該メインギャラリ64から第2番軸受部50Bに向かって斜め下向きに延びている。そして、図4に示すように、第2番供給油路68Bは、第2番軸受メタル44Bの外周面に対向する位置で、該第2番軸受メタル44Bが支持される、第2番ブロック側支持部51Bの上記円弧状面に開口している。これにより、メインギャラリ64から第2番供給油路68Bを通じて第2番軸受メタル44Bの上記油溝45にオイルが供給される。なお、第2番軸受メタル44Bのオイル供給孔45aは、第2番供給油路68Bに対向する位置に形成されている。
 図示を省略するが、第4番供給油路68Dも、第2番供給油路68Bと同様にして、第4番ブロック側支持部51Dに形成されている。
 第2番ブロック側支持部51Bには、さらに、図4及び図10に示すように、メインギャラリ64とサブギャラリ65、66とを、シリンダブロック5の幅方向に連絡するための中継油路70が形成されている。この中継油路70は、同図に示すように、第2番軸受メタル44Bの外周面に沿って周方向に延びて一端部が上記第2番供給油路68Bに連通する溝状の油路69aと、この油路69aの他端部で該油路69aに連通し、油路69aの該他端部から上記第1サブギャラリ65の位置に向かって斜め上方に延び、第1サブギャラリ65のやや下方位置で屈曲して第2サブギャラリ66の下方位置を通ってシリンダブロック5の排気側の側面に開口する油路69bとからなる。
 シリンダブロック5の排気側の側面であってかつ上記第2番ブロック側支持部51Bから第1番ブロック側支持部51Aに亘る領域には、OCV(オイル制御弁)ユニット90が固定されている(図5、図7及び図8参照)。
 OCVユニット90には、図10及び図11に示すように、第1及び第2の2つのオイル制御弁92、93が収容されている。概略的に示しているが、第1オイル制御弁92は、シリンダブロック5に各々形成された中継油路65a、66aを介して上記第1サブギャラリ65及び第2サブギャラリ66に接続されるとともに、上記中継油路70及び第2番供給油路68Bを介してメインギャラリ64に接続されている。一方、第2オイル制御弁93は、上記中継油路70を介してメインギャラリ64に接続されるとともに、シリンダブロック5に形成された上記油路62(オイルポンプ56の吐出量を制御するためのオイル供給用の油路)に接続されている。これにより、メインギャラリ64が、中継油路70、第1オイル制御弁92及び中継油路65a、66aを介して第1サブギャラリ65及び第2サブギャラリ66に各々連通するとともに、中継油路70及び第2オイル制御弁93を介して上記油路62に連通している。なお、当例では、中継油路70が本発明の第1中継油路に相当し、中継油路65a、66aが本発明の第2中継油路に相当する。
 図1及び図8に示すように、シリンダブロック5の互いに隣接する各ブロック側支持部51A~51Eの間には、各気筒♯1~♯4に対応する第1番クランク室53A~第4番クランク室53Dが形成されている。上述した通り、各クランク室53A~53Dの天井部であって上記メインギャラリ64の下方位置には、図1及び図5に示すように、ピストン冷却用の上記オイルジェット28のノズル28aが固定されており、各ノズル28aがメインギャラリ64に各々接続されている。また、各クランク室53A~53Dの天井部であって上記第2サブギャラリ66の下方位置には、ピストン潤滑用の上記オイルジェット29のノズル29aが固定されており、各ノズル29aが第2サブギャラリ66に各々接続されている。
 図1、図7及び図8に示すように、各オイルジェット28、29のノズル28a、29aは、シリンダボア8の外側の位置から各クランク室53A~53Dの天井部にほぼ沿った状態でシリンダブロック5の内側に向かってシリンダボア8の下方位置まで延び、ノズル先端がピストン9に指向するように設けられている。
 図5及び図6に示すように、エンジン本体には、さらに、シリンダブロック5のメインギャラリ64の第1番気筒♯1側の端部から分岐してシリンダヘッド4に延びる分岐油路72が設けられている。この分岐油路72は、上記VVTに作動用オイルを供給するためのものである。
 また、エンジン本体には、第1サブギャラリ65の第1番気筒♯1側の端部から分岐してシリンダヘッド4に延びる分岐油路73が設けられている。この分岐油路73には、シリンダヘッド4内でその幅方向に延びる油路74が繋がっている。この油路74からは、シリンダヘッド4内における吸気側の所定位置を気筒配列方向に水平に延びる油路75と、シリンダヘッド4内における排気側の所定位置を気筒配列方向に水平に延びる油路76とが分岐している。これらの油路75,76のうち、吸気側の油路75には、吸気側の上
記HLA24が連通するとともに、吸気側のカムシャフト20のカムジャーナル潤滑のための図外のオイル供給部のノズルが分岐油路75aを介して連通している。同様に、排気側の油路76には、排気側のHLA24が連通するとともに、排気側のカムシャフト21のカムジャーナル潤滑のための図外のオイル供給部のノズルが分岐油路76aを介して連通している。
 第1サブギャラリ65の上記分岐油路73の上端は、カムキャップ3まで延びており、吸気側のスイングアーム22に潤滑用オイルを供給する上記オイル供給部30のノズル30a、及び排気側のスイングアーム23に潤滑用オイルを供給する上記オイル供給部31のノズル31aが、図外の油路を介してそれぞれ上記分岐油路73に連通している。
 また、上記メインギャラリ64のうち、第1番気筒♯1側の端部近傍には、メインギャラリ64の油圧を検出する油圧センサ80が接続されており、エンジン2の駆動中は、該油圧センサ80によりメインギャラリ64の油圧に応じた信号が後記コントローラ100に出力される。
 なお、図示を省略しているが、カムシャフト20,21を回転自在に支持するカムジャーナル及びクランク軸12を回転自在に支持する軸受メタル44A~44Eや、ピストン9、カムシャフト20,21等に供給される潤滑用および冷却用のオイルは、冷却や潤滑を終えた後、図外のドレイン油路を通ってオイルパン7内に滴下し、オイルポンプ56により再び環流される。
 上記のようなエンジン2の作動は、コントローラ100によって制御される。このコントローラ100は、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置であって、上記給油路60内の油圧を統括的に制御する。このコントローラ100には、エンジン2の運転状態を検出する各種センサからの検出情報が入力されている。例えばエンジン2には、上記油圧センサ80に加え、クランク軸12の回転角度を検出するクランク角センサ81と、エンジン2が吸入する空気量を検出するエアフローセンサ82と、給油路60内の油温を検出する油温センサ83と、カムシャフト20,21の回転位相を検出するカム角センサ84と、エンジン2の冷却水温度を検出する水温センサ85とが設けられており、これらセンサ80~85からの検出情報がコントローラ100に入力されている。コントローラ100は、上記クランク角センサ81の検出情報に基づきエンジン回転速度を検出し、上記エアフローセンサ82の検出情報に基づきエンジン負荷を検出し、上記カム角センサ84の検出情報に基づきVVTの作動角を検出する。
 コントローラ100は、各センサ80~85からの検出情報に基づき、エンジン2の運転状態を判定し、予め記憶されている制御マップに基づきオイルポンプ56の目標油圧を設定し、当該目標油圧に基づき上記給油路60内の油圧を制御する。
 詳述すると、このオイル供給装置1は、一つのオイルポンプ56によって複数の油圧作動部(VVT、HLA24、オイルジェット28,29、オイル供給部30,31等)にオイルを供給する。各油圧作動部が必要とする要求油圧は、エンジン2の運転状態に応じて変化する。そのため、エンジン2の全ての運転状態において全ての油圧作動部が必要な油圧を得るためには、エンジン2の運転状態ごとに各油圧作動部の要求油圧のうちで最も高い要求油圧以上の油圧を当該エンジン2の運転状態に応じた目標油圧に設定するのが合理的である。そのためには、全ての油圧作動部のうちで要求油圧が比較的高い油圧作動部、具体的には、当実施形態ではVVT、オイルジェット28、29、及び第2番、第4番の軸受メタル44B、44D(第2番、第4番の軸受部50B、50D)に対するオイル供給部(すなわち、第2番供給油路68B及び第4番供給油路68D)等の要求油圧を満たすように目標油圧を設定し、この目標油圧に基づきオイルポンプ56のオイル吐出量を制御すればよい。このように目標油圧を設定すれば、要求油圧が比較的低い他の油圧作動部の要求油圧は当然に満たされることとなる。
 図示を省略するが、当実施形態では、エンジン2の運転状態毎に、VVT、オイルジェット28、29、及び第2番、第4番の軸受メタル44B、44Dに対するオイル供給部等の要求油圧のうちで最も高い要求油圧に基づいて当該運転状態の目標油圧が設定された油圧制御マップがコントローラ100の記憶部に記憶されている。コントローラ100は、上記油圧センサ80により検出されるメインギャラリ64の油圧(実油圧)が該目標油圧になるように、上記第2オイル制御弁93の操作によりオイルポンプ56の吐出量を制御する油圧フィードバック制御を実行する。
 なお、上記第1オイル制御弁92は、それ単体で第1サブギャラリ65および第2サブギャラリ66に対するオイル流量を連動して制御する。コントローラ100は、エンジン2の運転状態に応じて、この第1オイル制御弁92を制御することにより、第1サブギャラリ65から第1番供給油路68A、第3番供給油路68C及び第5番供給油路68Eを通じて第1番軸受メタル44A、第3番軸受メタル44C及び第5番軸受メタル44Eに供給される油圧を制御するとともに、第2サブギャラリ66に対するオイル流量を制御することによりピストン潤滑用のオイルジェット29によるオイル噴射をオンオフする。
 第1オイル制御弁92は、例えばリニアソレノイドバルブからなり、コントローラ100は、デューティ比の制御信号を第1オイル制御弁92に送信することにより、図12に示すように、各軸受メタル44A~44Eの給油量やオイルジェット28のオンオフを制御する。また、第2オイル制御弁93も同様に、例えばリニアソレノイドバルブからなり、コントローラ100は、デューティ比の制御信号を第2オイル制御弁93に送信することにより、オイルポンプ56によるオイル吐出量を制御する。
 <オイル供給装置1の作用効果等> 
 上記オイル供給装置1では、オイルポンプ56から吐出されたオイルは、オイルフィルタ58で濾過され、オイルクーラ59で冷却されながら油路61を通じてシリンダブロック5のメインギャラリ64に導入される。そして、一部は、ピストン9の冷却用としてオイルジェット28のノズル28aから噴射され、一部は、第2番供給油路68B及び第4番供給油路68Dを通じてクランク軸12の第2番軸受部50B及び第4番軸受部50Dに供給される。また、メインギャラリ64のオイルは、上記第2番供給油路68Bから中継油路70、第1オイル制御弁92及び中継油路65a、66aを通じて第1サブギャラリ65及び第2サブギャラリ66に導入されるとともに、メインギャラリ64から分岐する上記油路72を通じてVVTに供給される。
 第1サブギャラリ65に導入されたオイルは、上記第1番供給油路68A、第3番供給油路68C及び第5番供給油路68Eを通じてクランク軸12の第1番軸受部50A、第3番軸受部50C及び第5番軸受部50Eに供給される。また、第1サブギャラリ65に導入されたオイルの一部は、該第1サブギャラリ65から分岐する分岐油路73を通じてシリンダヘッド4に導入され、さらに油路75、76を通じて上記HLA24に供給されるとともに、該油路75、76から各々分岐する分岐油路75a、76aを通じて、カムシャフト20、21のカムジャーナル部分に供給される。さらに、上記分岐油路73を通じて上記オイル供給部30、31の各ノズル30a、31aからスイングアーム22、23に供給される。
 第2サブギャラリ66に導入されたオイルは、ピストン9の潤滑用としてオイルジェット29のノズル29aから噴射される。
 このオイル供給装置1では、シリンダブロック5のシリンダボア8の一側部(排気側)に、各々気筒列方向に延びる第1サブギャラリ65と第2サブギャラリ66とが設けられるが、上記の通り、クランク軸12(第1番、第3番、第5番の軸受部50A、50C、50E)にオイルを供給するための第1サブギャラリ65の方が内側、すなわちシリンダボア8側に設けられ、その外側にオイルジェット29にオイルを供給するための第2サブギャラリ66が設けられているため、以下のような利点がある。
 まず、図9及び図10に示すように、第1サブギャラリ65がシリンダボア8側に設けられていることで、この第1サブギャラリ65から分岐する上記供給油路68A、68C、68Eをよりシリンダボア8の近くに設けることができる。その結果、軸受キャップ52A、52C、52Eをブロック側支持部51A、51C、51Eに固定するためのねじ孔55を上記供給油路68A、68C、68Eよりも外側(シリンダボア8から離間する側)に離れた位置に余裕を持って設けることができる。通常、シリンダブロック5は、アルミニウム合金等の鋳物として成型された後に、ねじ孔55や上記供給油路68A、68C、68Eの加工が行われるが、上記のように、余裕を持ってねじ孔55を設けることができる結果、ねじ孔55と上記供給油路68A、68C、68Eとが連通するといった加工トラブルを未然に防止することが可能となる。
 また、第2サブギャラリ66が第1サブギャラリ65の外側に設けられていることで、これに接続されるオイルジェット29のノズル29aの形状を、上記の通り、クランク室53の天井面にほぼ沿って延びる上下方向に形状変化の少ないものとすることができる(図1参照)。そのため、狭いクランク室53(53A~53D)内において、クランク軸12のクランクウェブ42(42A~42D)とノズル29aとの干渉を避けながらノズル29aをコンパクトに配置することができる。
 また、上記オイル供給装置1の構成によれば、シリンダボア8を挟んで該第1サブギャラリ65とは反対側の位置にメインギャラリ64が設けられており、クランク軸12の第1番、第3番、第5番の軸受部50A、50C、50E以外の軸受部、すなわち第2番軸受部50B及び第4番軸受部50Dについては、メインギャラリ64から分岐する第2番供給油路68B及び第4番供給油路68Dを通じてオイルが供給される。このような構成によれば、第2番軸受部50B及び第4番軸受部50Dについては、オイルポンプ56から比較的高圧のオイルを供給できるため、クランク軸12の各クランクピ43A~43Dに適量のオイルを供給しながら、第2番、第4番の軸受部50B、50Dについても過不足なくオイルを供給することが可能となる。他方、第1番、第3番、第5番の軸受部50A、50C、50Eについては、第1サブギャラリ65から分岐する上記供給油路68A、68C、68Eを通じて比較的低圧のオイルを供給することでオイルの過剰供給を防止でき、これにより適量のオイルを過不足なく供給することが可能となる。従って、上記オイル供給装置1によれば、クランク軸の潤滑を良好に行うことができるという利点もある。
 ところで、上述したオイル供給装置1に適用されるシリンダブロック5は、例えば、アルミニウム合金等を材料として鋳造されるものであるが、近年は、金型によるダイカスト成型が主流となっている。概略的には、シリンダブロック5に対応するキャビティを有する金型を準備し(準備工程)、この金型のキャビティ内に、アルミニウム合金等の金属材料からなる溶湯を注湯してシリンダブロックを成型する(成型工程)。この場合、各ギャラリ64~66は、金型本体に予め固定された鋳抜きピンにより成型する。そして、型開き後、シリンダブロックに穿孔加工やタップ加工等の後加工を施すことで(加工工程)、製品としてのシリンダブロック5が完成する。
 このようなシリンダブロック5のダイカスト成型において、上記成型工程では、金型のうち、上記シリンダブロック5の幅方向におけるメインギャラリ64側の端部であってかつクランク室53(53A~53D)の側壁下端部(スカート部下端)に対応する位置で、キャビティ内に溶湯を注湯するのが望ましい。シリンダブロック5で示すと、例えば図10の矢印で示す位置である。
 この方法によれば、キャビティのうち、油路(主給油路、第1副給油路、第2副給油路)成型用の鋳抜ピンの数が少ない側から該キャビティ内に溶湯が注湯されるので、溶湯の進路が射抜きピンによって妨げられ難くなり湯回り性が向上する。よって、鋳巣の発生を抑制することができ、シリンダブロック製造における歩留まりを高める上で有効となる。
 <その他の構成等>
 ところで、以上説明したオイル供給装置1は、本発明にかかるエンジンのオイル供給装置の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
 例えば、上記給油路60に接続されたVVT、HLA24、オイルジェット28,29、オイル供給部30,31等は、本発明の油圧作動部の一例であり、油圧作動部の具体的な種類やこれら油圧作動部の上記給油路60における具体的な接続位置等は上記実施形態に限定されるものではない。
 また、上記実施形態では、オイルポンプ56としてエンジン2により駆動されるポンプが適用されているが、オイルポンプ56は、電気モータにより駆動されるものであってもよい。
 また、上記実施形態では、本発明を直列4気筒ガソリンエンジンに適用した例について説明したが、本発明は、これ以外のエンジン、例えばディーゼルエンジンなどについても適用可能である。
 以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。
 すなわち、本発明は、気筒列方向に並び、クランク軸のクランクジャーナルを各々支持する複数のジャーナル支持壁部、および互いに隣接するジャーナル支持壁部の間に形成されるクランク室に通じるシリンダを有するシリンダブロックと、前記ジャーナル支持壁部に組み付けられ、クランク軸のクランクジャーナルを前記ジャーナル支持壁部と協働して軸受する軸支持部材と、前記クランク室の天井部に固定され、前記シリンダ内を摺動するピストンにオイルを噴射するノズルと、を備えたエンジンのオイル供給装置であって、前記シリンダブロックは、前記気筒列方向と直交する幅方向における前記シリンダの一側部の位置で気筒列方向に延びる第1給油路と、前記ジャーナル支持壁部の位置で第1給油路から分岐し、前記クランクジャーナルが軸受けされるクランク軸受部にオイルを供給する分岐油路と、該第1給油路よりも前記幅方向外側の位置で気筒列方向に延びかつ前記ノズルにオイルを供給する第2給油路とを備えるものである。
 この構成によれば、シリンダブロックの幅方向において、クランク軸受部(分岐油路)にオイルを供給するための第1給油路が第2給油路よりもシリンダに近い側に設けられているため、この第1給油路から分岐する上記分岐油路をよりシリンダ近くに設けることができる。そのため、ジャーナル支持壁部に軸支持部材を組み付けるためのねじ孔等の固定用の穴部を上記分岐油路の外側(シリンダから離間する側)に余裕を持って設けることが可能となり、上記分岐油路や上記固定穴の加工時にこれらが連通するといった加工トラブルを未然に防止することが可能となる。また、ノズルにオイルを供給するための第2給油路がシリンダから離間した位置に設けられていることで、ノズルをクランク室のほぼ天井面に沿ってシリンダ内に臨むように形成できるので、クランク軸、特にクランクウェブ(クランクウエイト)との干渉を回避しつつ、上記ノズルをクランク室の天井部にコンパクトに配置することが可能となる。
 このオイル供給装置において、前記クランク軸は、複数のクランクジャーナルを有し、該複数のクランクジャーナルのうち、特定のクランクジャーナルからその内部にオイルが導入され、該クランク軸に形成された内部通路を通じてクランクピンに前記オイルが供給されるものであり、前記第1給油路および前記第2給油路をそれぞれ第1副給油路および第2副給油路と定義するとともに、前記分岐油路を第1分岐油路と定義したときに、前記シリンダブロックは、前記シリンダを中心として前記幅方向における前記第1副給油路とは反対側の位置で気筒列方向に延び、かつオイルポンプから吐出されるオイルが導入される主給油路と、前記ジャーナル支持壁部の位置で該主給油路から分岐し、前記特定のクランクジャーナルが軸受けされるクランク軸受部にオイルを供給する第2分岐油路とを含み、前記第1副給油および前記第2副給油路は、オイルの流れ方向における前記主給油路の下流側に繋がっており、前記第1分岐油路は、前記特定のクランクジャーナル以外のクランクジャーナルのクランク軸受部にオイルを供給するものであるのが好適である。
 この構成によれば、クランク軸の各クランクジャーナル及びクランクピンに適量のオイルを良好に給油することができる。しかも、シリンダの両側に主給油路と副給油路とが離れているため、シリンダブロックの製造時(成型時)に、これら油路同士が繋がる等の鋳巣の発生を抑制することができる。
 この場合、前記第1副給油路又は前記第2副給油路と前記主給油路とを連絡するための給油路であって前記複数のジャーナル支持壁部のうち、前記第2分岐油路が形成されたジャーナル支持壁部に形成されて当該第2分岐通路に繋がる中継油路を有するのが好適である。
 この構成によれば、複数のジャーナル支持壁部のうち、第1分岐油路が無いジャーナル支持壁部を利用して、また第2分岐通路を利用して合理的に主給油路と第1副給油路又は第2副給油路とを連絡することができる。
 この場合、前記中継油路を第1中継油路と定義すると、当該オイル供給装置は、前記幅方向における前記シリンダブロックの側面に固定されるオイル制御弁と、前記ジャーナル支持壁部に形成されて前記第1副給油路又は前記第2複給油路と前記オイル制御弁とを連通する第2中継油路とを備え、前記第1中継油路は、前記オイル制御弁に連通するように形成されているのが好適である。
 この構成によれば、主給油路と第1副給油路又は第2副給油路とをオイル制御弁を介して連通させることができることに加え、第1、第2中継油路をシリンダブロックの側面に開口する比較的簡素な形状とすることが可能となるため、シリンダブロックの生産性が向上する。
 また、本発明は、上記のようなオイル供給装置に用いられる前記シリンダブロックの製造方法であって、前記シリンダブロックに対応するキャビティを有する金型を準備する準備工程と、前記金型のキャビティ内に金属材料からなる溶湯を注湯することにより、前記シリンダブロックを成型する成型工程と、を含み、前記成型工程では、前記金型のうち、前記シリンダブロックの幅方向における前記主給油路側の端部であってかつ前記クランク室の側壁下端部に対応する位置から前記キャビティ内に溶湯を注湯するようにしたものである。
 この方法によれば、キャビティのうち、油路(主給油路、第1副給油路、第2副給油路)形成のための金型(鋳抜ピン)の数が少ない側から該キャビティ内に溶湯が注湯されるため、湯回り性が向上し、鋳巣の発生を抑制することが可能となる。

Claims (5)

  1.  気筒列方向に並び、クランク軸のクランクジャーナルを各々支持する複数のジャーナル支持壁部、および互いに隣接するジャーナル支持壁部の間に形成されるクランク室に通じるシリンダを有するシリンダブロックと、前記ジャーナル支持壁部に組み付けられ、クランク軸のクランクジャーナルを前記ジャーナル支持壁部と協働して軸受する軸支持部材と、前記クランク室の天井部に固定され、前記シリンダ内を摺動するピストンにオイルを噴射するノズルと、を備えたエンジンのオイル供給装置であって、
     前記シリンダブロックは、前記気筒列方向と直交する幅方向における前記シリンダの一側部の位置で気筒列方向に延びる第1給油路と、前記ジャーナル支持壁部の位置で第1給油路から分岐し、前記クランクジャーナルが軸受けされるクランク軸受部にオイルを供給する分岐油路と、該第1給油路よりも前記幅方向外側の位置で気筒列方向に延びかつ前記ノズルにオイルを供給する第2給油路とを備える、ことを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
  2.  請求項1に記載のエンジンのオイル供給装置において、
     前記クランク軸は、複数のクランクジャーナルを有し、該複数のクランクジャーナルのうち、特定のクランクジャーナルからその内部にオイルが導入され、該クランク軸に形成された内部通路を通じてクランクピンに前記オイルが供給されるものであり、
     前記第1給油路および前記第2給油路をそれぞれ第1副給油路および第2副給油路と定義するとともに、前記分岐油路を第1分岐油路と定義したときに、
     前記シリンダブロックは、前記シリンダを中心として前記幅方向における前記第1副給油路とは反対側の位置で気筒列方向に延び、かつオイルポンプから吐出されるオイルが導入される主給油路と、前記ジャーナル支持壁部の位置で該主給油路から分岐し、前記特定のクランクジャーナルが軸受けされるクランク軸受部にオイルを供給する第2分岐油路とを含み、
     前記第1副給油および前記第2副給油路は、オイルの流れ方向における前記主給油路の下流側に繋がっており、
     前記第1分岐油路は、前記特定のクランクジャーナル以外のクランクジャーナルのクランク軸受部にオイルを供給する、ことを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
  3.  請求項2に記載のエンジンのオイル供給装置において、
     前記第1副給油路又は前記第2副給油路と前記主給油路とを連絡するための給油路であって前記複数のジャーナル支持壁部のうち、前記第2分岐油路が形成されるジャーナル支持壁部に形成されて当該第2分岐通路に繋がる中継油路を有する、ことを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
  4.  請求項3に記載のエンジンのオイル供給装置において、
     前記中継油路を第1中継油路と定義したときに、
     当該オイル供給装置は、前記幅方向における前記シリンダブロックの側面に固定されるオイル制御弁と、前記ジャーナル支持壁部に形成されて前記第1副給油路又は前記第2複給油路と前記オイル制御弁とを連通する第2中継油路とを備え、
     前記第1中継油路は、前記オイル制御弁に連通するように形成されている、ことを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
  5.  請求項2乃至4の何れか一項に記載のエンジンのオイル供給装置に用いられる前記シリンダブロックの製造方法であって、
     前記シリンダブロックに対応するキャビティを有する金型を準備する準備工程と、
     前記金型のキャビティ内に金属材料からなる溶湯を注湯することにより、前記シリンダブロックを成型する成型工程と、を含み、
     前記成型工程では、前記金型のうち、前記シリンダブロックの幅方向における前記主給油路側の端部であってかつ前記クランク室の側壁下端部に対応する位置から前記キャビティ内に溶湯を注湯する、ことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
     
     
     
     
     
     
     
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