(57)【要約】【課題】クランクスプロケットとタイミングチェーンとの潤滑構造に関し、構造が簡単で安全性にも優れた構造を提供する。【解決手段】シリンダブロック３のような機関本体に、クランクスプロケット１２の端面１２ａに向けてオイルを噴出させるオイル噴出口１７が形成されている。オイル噴出口１７は、軸受け部４に形成された背面溝１５に連通している。オイル噴出口１７は、クランクスプロケット１２の回転方向１８から見て、クランクスプロケット１２とタイミングチェーン１１との噛合開始部１９よりも手前側の部位に配置している。オイルは、クランクスプロケット１２の後端面１２ａから歯１２ｂに伝い流れて、タイミングチェーン１１に転移していく。クランクスプロケット１２に環状ガイド溝２０を形成すると好適である。【選択図】図１
2020122417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックを含む機関本体と、前記シリンダブロックに回転自在に保持されたクランク軸と、前記クランク軸に固定されていてタイミングチェーンが噛合するクランクスプロケットとを有しており、
前記機関本体のうちクランク軸線方向から見て前記クランクスプロケットを挟んだ前後いずれかの部位に、当該機関本体の内部に形成されたオイル通路に連通したオイル噴出口が、前記クランクスプロケットの一端面に向けて開口している構成であって、
前記オイル噴出口を、前記スプロケットの回転方向から見て、前記クランクスプロケットとタイミングチェーンとの噛合開始部よりも手前側の部位において前記クランクスプロケットの一端面に開口させている、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は内燃機関に関するものであり、クランクスプロケットとタイミングチェーンとの噛み合い部の潤滑構造に特徴を有している。
【背景技術】
【０００２】
クランクスプロケットとタイミングチェーンとの噛み合い部は、オイルで潤滑する必要がある。この潤滑構造として、特許文献１，２には、シリンダブロックのうちクランクスプロケットよりも高い部位に、オイルが噴出するノズル（オイルジェット）を設けることが開示されている。
【０００３】
このうち、特許文献１では、ノズルから下向きに噴出したオイルが、クランクスプロケットはタイミングチェーンとの噛合開始部にダイレクトに当たるように設定されている一方、特許文献２では、オイルはフロントカバー（チェーンカバー）に設けた突起に斜め上方から当たって、反射してからクランクスプロケットとタイミングチェーンとの噛合開始部に降り注ぐようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３５３５５１号公報
【特許文献２】実開平３−４５４０７１号のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２は、専用のノズルをシリンダブロックに取付けなければならないため、構造や複雑でコストが嵩む問題や、振動等によってノズルが脱落してクランクスプロケットとタイミングチェーンとの間に噛み込むと、重大な事故に至るという問題がある。
【０００６】
また、オイルの圧力はエンジンの回転数によって変化するが、特許文献１，２ではノズルがクランクスプロケットからかなり離れているため、回転数が低かったり暖機運転時でオイルの粘度が高かったりしてオイルの圧力が低い（流速が遅い）と、オイルが狙いの部位に届かずに潤滑不良を招来するおそれもある。
【０００７】
本願発明、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、
「シリンダブロックを含む機関本体と、前記シリンダブロックに回転自在に保持されたクランク軸と、前記クランク軸に固定されていてタイミングチェーンが噛合するクランクスプロケットとを有しており、
前記機関本体のうちクランク軸線方向から見て前記クランクスプロケットを挟んだ前後いずれかの部位に、当該機関本体の内部に形成されたオイル通路に連通したオイル噴出口が、前記クランクスプロケットの一端面に向けて開口している」
という基本構成である。
【０００９】
そして、この基本構成に加えて、
「前記オイル噴出口を、前記スプロケットの回転方向から見て、前記クランクスプロケットとタイミングチェーンとの噛合開始部よりも手前側の部位において前記クランクスプロケットの一端面に開口させている」
という構成が付加されている。
【００１０】
本願発明において、オイル噴出口は、シリンダブロックに形成してもよいし、タイミングチェーンを覆い、機関本体を構成しているフロントカバー（チェーンカバー、チェーンケース）に設けることも可能である。
【００１１】
オイル噴出口をシリンダブロックに形成した場合は、当該オイル噴出口は前向きに開口して、オイル噴出口をフロントカバーに形成した場合は、当該オイル噴出口は後ろ向きに開口する。
【００１２】
本願発明においては、クランクスプロケットに、オイル噴出口から噴出して付着したオイルを歯に向けて案内するオイルガイド手段を設けると好適である。このオイルガイド手段としては、例えば、環状溝や環状リブとすることができる（両者を併用することも可能である。）。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明において、オイル噴出口から噴出したオイルは、クランクスプロケットの一端面に当たってから遠心力によって放射方向に飛散し、クランクスプロケットの歯やタイミングチェーンを濡らしていきつつ、タイミングチェーンにも転移していく。従って、クランクスプロケットとタイミングチェーンとの噛合部が潤滑される。
【００１４】
そして、本願発明では、ノズルは不要であるため構造は簡単であってコストを抑制することができると共に、ノズルが離脱することによる事故は皆無であって安全性にも優れている。また、オイル噴出口とクランクスプロケットとは近接していることから、機関の回転数が低くてもオイルをクランクスプロケットに対して確実に噴出させることができるため、オイルが狙った部位に届かないといった不具合も生じない。
【００１５】
既述のように、クランクスプロケットの一端面にオイルガイド手段を設けると、クランクスプロケットとタイミングチェーンとの噛合部の潤滑効果を確実化できて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は第１実施形態の縦断側面図であって図２（Ｂ）のI-I 視断面図、（Ｂ）は環状軸受け溝の部分の拡大図である。
【図２】（Ａ）は図１のIIA-IIA 視断面図、（Ｂ）は図１のIIB-IIB 視断面図である。
【図３】第２実施形態を示す図で、（Ａ）は縦断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【図４】（Ａ）は第３実施形態を示す図、（Ｂ）は第４実施形態を示す図である。
【図５】（Ａ）は第５実施形態を示す図、（Ｂ）は第６実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本願では、方向を特定するため前後の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線方向であり、クランクプーリが配置されている側を前として、ミッションが配置されている側を後ろとしている。念のため、図１に方向を明示している。
【００１８】
(1).第１実施形態・基本構造
まず、図１，２に示す第１実施形態を説明する。図１（Ａ）では機関の前部を表示しており、クランク軸１の前部に構成したフロントジャーナル２が、シリンダブロック３の軸受け部４に、上下一対の軸受けメタル５，６及びクランクキャップ７を介して回転自在に保持されている。軸受けメタル５，６はシリンダブロック３にずれ不能に保持されており、請求項に記載した機関本体の一部を構成している。
【００１９】
敢えて述べるまでもないが、クランク軸１は、リアジャーナルと中間ジャーナルとを有しており、隣り合ったジャーナルは、クランクピン８で連結された一対のクランクアーム９によって連結されている。
【００２０】
クランク軸１におけるフロントジャーナル２の前端には、フロントジャーナル２よりもやや小径のスプロケット固定部１０が連続しており、このスプロケット固定部１０に、タイミングチェーン１１が噛合するクランクスプロケット１２を固定している。クランクスプロケット１２は、キー１３によってスプロケット固定部１０と相対回転不能に保持されている。
【００２１】
図示は省略しているが、シリンダブロック３の前面には、タイミングチェーン１１を囲うフロントカバーが固定されており、クランク軸１の前端部はフロントカバーの手前に露出して、この露出部に、補機を駆動するためのクランクプーリが固定されている。フロントカバーも機関本体を構成している。
【００２２】
フロントカバーには、トロコイド式オイルポンプのポンプハウジングが一体に形成されている、ポンプハウジングにポンプカバーを後ろ側から固定することによってポンプ室を形成しており、ポンプ室に、互いに噛合したインナーロータとアウターロータとが配置されている。そして、インナーロータはクランク軸１の前部に固定されている。
【００２３】
フロントカバーには、ポンプ室で加圧されたオイルが流れる送油通路が形成されており、送油通路の下流端は、シリンダブロック３に形成されたメインギャラリに連通している。そして、メインギャラリに圧送されたオイルは、枝ギャラリを介して各潤滑部等に送られる。
【００２４】
既述のとおり、フロントジャーナル２は軸受けメタル５，６を介して回転自在に保持されており、軸受けメタル５，６とフロントジャーナル２との摺動面は、シリンダブロック３に形成された上下長手の枝ギャラリ１４から送られたオイルで潤滑されている。
【００２５】
すなわち、軸受け部４の内周面とクランクキャップ７の内周面とのうち少なくとも軸受け部４の内周面に、周方向に長く延びる背面溝１５が形成されており、この背面溝１５に枝ギャラリ１４の下端が連通している。枝ギャラリ１４の上端は、メインギャラリ（図示せず）に連通している。
【００２６】
少なくとも上部軸受けメタル５の内周面に環状潤滑溝１５ａが形成されている。環状潤滑溝１５ａは、図１（Ｂ）に示すように、フロントジャーナルに向けて広がる台形の断面形状になっており、環状潤滑溝１５ａの最適位置（軸受け面の油膜厚さが最大面圧部に向けてくさび状に形成される位置）と背面溝１５とを連通穴１５ｂにて連通させることにより、オイルの適正油膜が形成されて、軸受けメタル５，６とフロントジャーナル２との摺動面が潤滑されている。すなわち、軸受け部４に背面溝１５が形成されていることで、枝ギャラリ１４の開口位置と連通穴１６の位置を必ずしも一致させる必要がなくなり、設計の自由度が増す。
【００２７】
(2).クランクスプロケットの潤滑構造
そして、クランクスプロケット１２とタイミングチェーン１１との噛合部の潤滑手段として、軸受け部４に、背面溝１５と連通することによってクランクスプロケット１２の後端面１２ａに向けてオイルを噴出させるオイル噴出口１７が形成されている。従って、本実施形態では、クランクスプロケット１２の後端面１２ａが、請求項に記載した一端面になっている。
【００２８】
図２では、オイル噴出口１７の位置を黒丸で表示している。この図のとおり、オイル噴出口１７は、クランク軸１の回転方向１８から見て、クランクスプロケット１２とタイミングチェーン１１との噛合開始部Ａよりも少し手前の部位に位置している。
【００２９】
上記のとおり、オイル噴出口１７は、上部軸受けメタル５が嵌合する軸受け部４に形成された背面溝１５に連通している。従って、本実施形態では、背面溝１５は、請求項に記載したオイル通路を兼用している。
【００３０】
クランクスプロケット１２の後端面１２ａのうちオイル噴出口１７と対向する位置に、オイル噴出口１７から噴出したオイルを放射方向に流すオイルガイド手段の一例として、断面半円状の環状ガイド溝２０を形成している。クランクスプロケット１２の外周部は多数の歯１２ｂで構成されているが、環状ガイド溝２０は、歯１２ｂの群と干渉しないように配慮されている。
【００３１】
以上の構成において、エンジンが始動されると、僅かのタイムラグをおいてオイルがクランクスプロケット１２の環状ガイド溝２０に向けて噴出する。そして、環状ガイド溝２０に付着したオイルは、遠心力によって外周方向に伝い流れつつ、クランクスプロケット１２の回転方向にも方向付けられる。
【００３２】
従って、オイルは、図２（Ｂ）の点線矢印で示すように、軸心を通る放射線に対してクランクスプロケット１２の回転方向１８に向けて倒れた姿勢で、クランクスプロケット１２とタイミングチェーン１１との噛合開始部１９に向けて、クランクスプロケット１２を伝い流れたり飛ばされたりする。
【００３３】
そして、オイルがクランクスプロケット１２の後端面１２ａを伝ったり飛ばされたりして噛合開始部１９に至ると、オイルはタイミングチェーン１１における後ろ側のリンク板やピンに転移して、ピンを介して手前側のリンク板にも転移していく。
【００３４】
また、環状ガイド溝２０に付着したオイルの一部は、噛合開始部１９に至る前に、クランクスプロケット１２の歯１２ｂの内面に回り込んでいき、これにより、タイミングチェーン１１を構成するピンへのオイルの転移も行われる。図１に示すように、歯１２ｂは、軸心から遠ざかるほど幅が狭くなる台形になっていて前後端面は傾斜しているため、オイルが歯１２ｂの内面に回り込みやすくなっている。
【００３５】
このように、クランクスプロケット１２の後端面１２ａに向けて噴出したオイルは、クランクスプロケット１２の回転に連れて、クランクスプロケット１２の歯１２ｂとタイミングチェーン１１のリンク板及びピンに転移していくため、クランクスプロケット１２とタイミングチェーン１１との噛合部の潤滑や、タイミングチェーン１１を構成するリンク板とピンとの間の潤滑が行われる。
【００３６】
実施形態のように環状ガイド溝２０を形成すると、環状ガイド溝２０がオイル溜まりとして機能するため、オイルを噛合開始部１９に向けて効率よく導くことができる利点がある。
【００３７】
そして、オイル噴出手段としては、上部軸受けメタル５にオイル噴出口１７を空けただけの簡単な構造であるため、コストを大幅に抑制できる。また、オイル噴出口１７はクランクスプロケット１２に近接していることから、エンジンが低速回転していてもオイルを確実に噴出させることができるため、全回転域にわたって的確に潤滑できる。
【００３８】
(2).他の実施形態
次に、図３以下に示す他の実施形態を説明する。図３に示す第２実施形態では、オイル噴出口１７を、軸受け部４の内周面に溝として形成している。
【００３９】
クランクスプロケット１２の環状ガイド溝２０は、歯１２ｂの群に寄せて形成するのが好ましいといえるが、軸受けメタル５，６の厚さやクランクスプロケット１２の外径との関係でオイル噴出口１７の位置が決まるため、寸法の取り合いとして、第１実施形態のように軸受け部４に穴として形成したり、第２実施形態のように軸受け部４の内周面に溝として形成したりできる。
【００４０】
図４，５では、オイルガイド手段の展開例を示している。このうち図４（Ａ）に示す第３実施形態では、環状ガイド溝２０に、隣り合った歯１２ｂの間の谷部に開口した放射溝２２の群を形成している。従って、放射溝２２の群は、環状ガイド溝２０の外側に多数形成されている。この実施形態では、オイルが歯１２ｂの内面に伝い流れやすくなるため、潤滑効果を大幅に向上できる。
【００４１】
図４（Ｂ）に示す第４実施形態では、クランクスプロケット１２に、環状ガイド溝２０と各谷部とに開口したガイド穴２３の群を形成している。この例では、オイルは、歯１２ｂと歯１２ｂとの間の谷の前後中間部に送油できるため、歯１２ｂの内面へのオイルの送りを更に良好ならしめて、より高い潤滑効果を享受できる。また、この実施形態では、強度低下も抑制できる。
【００４２】
図５では、オイルガイド手段として、クランクスプロケット１２の後端面１２ａにリブを形成している。このうち図５（Ａ）に示す第５実施形態では、クランクスプロケット１２の後端面１２ａに１条の環状ガイドリブ２４を形成している。一方、図５（Ｂ）に示す第６実施形態では、クランクスプロケット１２の後端面１２ａに、独立ガイドリブ２５の群を形成している。いずれにしても、リブ２４，２５は、タイミングチェーン１１と干渉しない位置に形成されている。
【００４３】
図５（Ａ）の例では、環状ガイドリブ２４の外周面を、突出方向に向けて外径が小さくなる傾斜面に形成している。このため、オイルは歯１２ｂの内面に向けて伝い流れやすくなっているといえる。もとより、環状ガイドリブ２４は、単なる四角形に形成してもよい。或いは、従前の実施形態の環状ガイド溝２０と本実施形態の環状ガイドリブ２４とを組み合わせることも可能であり、この場合は、オイルを止める機能が高くなるため、潤滑効果に優れているといえる。
【００４４】
図５（Ｂ）の第６実施形態に形成した独立ガイドリブ２５は、軸心を通る放射線に対して傾斜している。すなわち、クランクスプロケット１２の回転方向１８に向けて軸心からの距離が小さくなるように傾斜している。この実施形態では、オイル噴出口１７から噴出したオイルは、独立ガイドリブ２５によって放射方向に効率よく押されるため、高い潤滑効果を発揮できると推測される。
【００４５】
図５の実施形態のように、オイルガイド手段としてリブ２４，２５を採用すると、クランクスプロケット１２の強度低下を防止できる利点がある。
【００４６】
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、オイル噴出口をフロントカバーに設けて、オイルをクランクスプロケットの前端面に噴出させることも可能である。また、オイル噴出口１７は、枝ギャラリに連通させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本願発明は、クランクスプロケット及びタイミングチェーンの潤滑構造に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１  クランク軸
２  フロントジャーナル
３  シリンダブロック
４  軸受け部
５，６  軸受けメタル
７  クランクキャップ
１０  スプロケット固定部
１１  タイミングチェーン
１２  クランクスプロケット
１２ａ  後端面（一端面）
１２ｂ  歯
１４  枝ギャラリ
１５  背面溝
１５ａ  環状潤滑溝
１７  オイル噴出口
１８  クランクスプロケットの回転方向
１９  噛合開始部
２０  オイルガイド手段の一例としての環状ガイド溝
【図１】
2020122417.tif 000003
【図２】
2020122417.tif 000004
【図３】
2020122417.tif 000005
【図４】
2020122417.tif 000006
【図５】
2020122417.tif 000007