(57)【要約】【課題】機関の始動時のみ主動スプロケットを潤滑することで、メカニカルロスを低減する。【解決手段】オイルポンプ１を構成するポンプハウジング４とポンプカバー３との合わせ面に、吐出通路５とこれに連通した補助オイル通路６とが形成されている。補助オイル通路６は、弁体７が上下方向に遊動する弁室８と、弁室８に連通した入口通路９及び出口通路１０とを有している。機関の始動時には弁体７が出口通路１０に到達する前にオイルが出口通路１０に流入することで、主動スプロケット２の潤滑で行われる。弁体７が出口通路１０に到達するとオイルの噴出は停止するため、オイルポンプの吐出量を低減させてメカルカルロスを低減できる。弁体７が出口通路１０に到達した後は、主動スプロケット２及びタイミングチェーンは、動弁室から流下するオイルで潤滑されるので、出口通路１０が塞がっていても問題はない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸の端部に動弁機構を駆動するためのスプロケット又はギアが固定されており、前記スプロケット又はギアの近くに位置した部材に、前記スプロケット又はギアの外周面に上オイルを噴出させる補助オイル通路を設けている構成であって、
前記補助オイル通路は、入口通路に下に連通し出口通路が上に連通した弁室を備えており、前記弁室に、オイルの流れによって上昇して前記出口通路を完全に又は略完全に塞ぐ弁体を上下動自在に設けており、前記弁体の移動通路の外側にオイル逃がし路を設けることにより、前記弁体が前記出口通路に至るまでの間にオイルが前記出口通路に至るように設定されている、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、動弁機構がタイミングチェーン又はタイミングギアで駆動される内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の動弁機構は一般にタイミングチェーンで駆動されることが多く、このタイミングチェーンは、クランク軸に固定された主動スプロケットとカム軸に固定された従動スプロケットとに巻き掛けられている。
【０００３】
主動スプロケットとタイミングチェーンとの噛み合い面はオイルで潤滑されており、その例として特許文献１には、シリンダブロックに送油路（オイルギャラリー）に連通したスプロケット潤滑用オイル通路を設けて、このオイル通路から噴出したオイルで主動スプロケットを濡らす構成が開示されている。
【０００４】
他方、特許文献２には、ピストンの下面に冷却用オイルを噴出させるオイルジェット装置として、逆止弁に類似した構造とすることで、低圧ではオイルが噴出するが高圧になると噴出を停止する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−２５８１０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８３６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は本願出願人の出願に係るものであり、シリンダブロックのような機関の構成部材にスプロケット潤滑用オイル通路を設けると、それだけ構造を単純化できる利点を有するが、本願発明者が検討したところ、主動スプロケットの潤滑は始動時だけで足りることが判明した。
【０００７】
つまり、主動スプロケットの上には動弁機構を設けた動弁室があって、動弁機構を構成するカム軸等の部材はオイルで潤滑されており、機関を始動してから若干の時間を経過すると動弁機構を潤滑したオイルがタイミングチェーンや主動スプロケットに向けて滴下するため、主動スプロケットを潤滑する必要性に乏しいのであった。すなわち、主動スプロケットの潤滑は、機関の始動時の若干の時間だけ行えば足りるのであった。
【０００８】
この点については、特許文献２に記載されているオイルジェト装置を主動スプロケットに適用することが考えられるが、始動はアイドリング回転で行われており、始動してからすぐにオイルの圧力が高くなるわけではないため、圧力変化を利用した特許文献２の装置は主動スプロケットの潤滑には適用することができない。
【０００９】
本願発明はかかる現状を改善すべく成されたものであり、主動スプロケットのような動弁機構駆動手段を機関の始動時のみに潤滑することを、できるだけ簡単な構造で的確に実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明の基本構成は特許文献１と同様であり、クランク軸の端部に動弁機構を駆動するためのスプロケット又はギアが固定されており、前記スプロケット又はギアの近くに位置した部材に、前記スプロケット又はギアの外周面に上オイルを噴出させる補助オイル通路を設けている。
【００１１】
そして、本願発明では、上記の基本構成において、前記補助オイル通路は、入口通路に下に連通し出口通路が上に連通した弁室を備えており、前記弁室に、オイルの流れによって上昇して前記出口通路を完全に又は略完全に塞ぐ弁体を上下動自在に設けており、前記弁体の移動通路の外側にオイル逃がし路を設けることにより、前記弁体が前記出口通路に至るまでの間にオイルが前記出口通路に至るように設定されている。
【発明の効果】
【００１２】
補助オイル通路にしてもオイルギャラリー等の送油路にしても、機関を停止すると、内部のオイルの大部分は重力によって流下し、オイルパンに流れ込む。従って、機関を停止すると、補助オイル通路の弁室には空気が存在しているだけの状態になるか、又は、入口通路が弁体で塞がれてオイルが溜まったままの状態になる。
【００１３】
そして、機関の停止によって弁室に空気だけが残った状態になっている場合は、次の始動時にオイルが弁室に流れ込むが、弁体はオイルの流れに対して抵抗として作用するため、オイルで弁体が押し上げられるよりも前にある程度の量のオイルがオイル逃がし路から出口通路に流れることにより、弁体が出口通路に至る前にある程度の量のオイルが主動スプロケット又は主動ギアに向けて噴出する。
【００１４】
また、本願発明において機関の停止後に弁室にオイルが溜まったままになっている場合は、次の始動時には、まず、弁室に溜まっていたオイルが押されて噴出し、かつ、新たに弁室に流入したオイルも、弁体が出口通路に到達するまでの間には出口通路から流れ出て主動スプロケット又は主動ギアに向けて噴出する。
【００１５】
このように、本願発明では、機関の始動時にオイルを主動スプロケット又は主動ギアに噴出させて、その後はオイルの噴出を端然に又は殆ど停止させることができる。これにより、オイルポンプの吐出量を低く設定でき、メカニカルロスを低減できるので、燃費の向上に貢献できる。また、弁体はオイルの圧力を利用して出口通路に至らせるものであるため、面倒な調整は不要で作動が確実であると共に、構造は簡単でコスト的にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態を示す図である。
【図２】第２〜第４実施形態を示す図である。
【図３】第５実施形態を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【図４】第６実施形態を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に示す第１実施形態を説明する。本実施形態は，クランク軸（図示せず）で直接駆動される方式のオイルポンプ１に適用しており、オイルポンプ１は、主動スプロケット２の側に位置したポンプカバー３とこれに外側から重なったポンプハウジング４とを有している。なお、オイルポンプ１はチェーンカバーやシリンダブロックとは独立した構造とするともできるし、ポンプハウジング４又はポンプカバー３をチェーンカバーやシリンダブロックと一体化することもできる。
【００１８】
本願との関係は薄いので詳細は省略するが、本願発明のオイルポンプ１はトロコイド方式であり、ポンプハウジング４とポンプカバー３との間に設けたポンプ室に、互いに噛み合ったインナーロータとアウターロータとが軸心をずらした状態で配置されており、これらインナーロータとアウターロータとをクランク軸によって回転させることで、オイルが吸引通路から吐出通路５に圧送される。
【００１９】
吸引通路及び吐出通路５は、ポンプハウジング４とポンプカバー３との合わせ面にそれぞれ溝を形成することで構成されている。もとより、吸引通路及び吐出通路５は、ポンプハウジング４又はポンプカバー３のみに溝を形成することで構成してもよい。
【００２０】
ポンプハウジング４とポンプカバー３とはアルミダイキャスト品であり、両者の合わせ面には、主動スプロケット２を潤滑するための補助オイル通路６を設けている。補助オイル通路６は、ボールよりなる弁体７が投入された弁室８と、弁室８と吐出通路５とを繋ぐ入口通路９と、弁室８に連通して主動スプロケット２の外周面に向けて開口した出口通路１０とを有している。入口通路９と出口通路１０の内径は、弁体７の大径よりも小径になっている。従って、入口通路９と出口通路１０とは弁体７で塞がれ得る。
【００２１】
図では、出口通路１０は主動スプロケット２の回転軸心の方向に延びるように表示しているが、これは便宜的な表示であり、実際には、主動スプロケット２の接線方向に沿った方向に近い姿勢にするのが好ましい。すなわち、平面視で傾斜した姿勢にするのが好ましい。
【００２２】
弁室８は弁体７が上下動し得るように概ね上下方向（鉛直方向）に長い形態であり、かつ、下端を除いて弁体７の外径より大きい横幅になっている。このため、弁体７の移動通路の外側にオイル逃がし路が存在している。換言すると、本実施形態では、弁室８の幅を弁体７の外径より大きくすることで、オイル逃がし路と弁室８とを一体化している。
【００２３】
そして、弁室８は、出口通路１０がポンプハウジング４から遠い部分に位置するようにおおよそ逆Ｌ形に近い形態になっている。すなわち、弁室８の上部には、ポンプハウジング４から遠ざかる外向き部８ａが形成されており、この外向き部８ａに出口通路１０が連通している。外向き部８ａには弁体７が嵌まるように設定されている。
【００２４】
弁室８のうちポンプハウジング４に形成した溝面８ｂは上に行くほどポンプカバー３に近づくように傾斜した傾斜面になっており、このため、弁体７はオイルで上向きに押されると外向き部８ａにスムースに移行する。また、弁室８の上面８ｃは入口通路９に向けて僅かに下がるように傾斜している。更に、弁室８の内面のうち入口通路９と出口通路１０とを繋ぐ部分８ｄは緩く湾曲しており、このため、オイルはスムースに流れる。
【００２５】
機関が停止している状態では、（Ａ）のとおり弁体７は重力で弁室８の下端に位置している。弁体７で入口通路９が完全に塞がれている場合は、弁室８にはオイルが充満しており、入口通路９と弁体７との間に僅かでも隙間があると、弁室８に流入していたオイルは吐出通路５に流下して、弁室８には空気が残っている状態になる。
【００２６】
そして、機関を次に始動すると、弁体７は吐出通路５から流入したオイルの押し上げ作用によって（Ｂ）のようにまず弁室８の上面８ｃに当たり、それから、上面８ｃが傾斜していることのガイド作用等によって出口通路１０に向かい、次いで外向き部８ａの端に移行して出口通路１０を塞ぐ。
【００２７】
このように、機関が始動してから若干の時間をおいて出口通路１０が弁体７で塞がれるが、弁体７が出口通路１０に至るまでの間にはオイルは弁室８に流入して出口通路１０に向かうため、始動時のある程度の時間は出口通路１０からオイルが噴出して主動スプロケット２がオイルで濡れるのであり、これにより、動別室からオイルが流下するまでの間において、主動スプロケット２とタイミングチェーン１１との潤滑が行われる。
【００２８】
さて、機関の停止によってオイルポンプ１の内部のオイルも流下するので、次の機関の始動直後には、オイルポンプ１はまず空気を押し出すように作用し、それからオイルを圧送する。そして、上記のとおり、機関停止後にも弁室８にオイルが溜まったままになっていることが有り得るが、この場合は、機関の始動によってオイルポンプ１が駆動するのと同時に、弁室８に溜まっていたオイルは空気で押されて主動スプロケット２に向けて噴出する。従って、主動スプロケット２及び弁体７の潤滑性にはより優れていると云える（この点は他の実施形態も同じである。）。
【００２９】
(2).他の実施形態
次に、図２〜４に示す他の実施形態を説明する。図２（Ａ）に示す第２実施形態では弁室８は単純な上下長手形状になっており、入口通路９と出口通路１０とは略同心に形成されている。この実施形態でも、オイル逃がし路は弁室８に一体化している。なお、この実施形態では出口通路１０はＬ形に屈曲しており、出口通路１０の始端が入口通路９と略同心になっている。
【００３０】
図２（Ｂ）に示す第３実施形態では、入口通路９を上部が大径で下部が小径の段違いに形成して、大径部９ａにばね（圧縮コイルばね）１２をきっちり嵌め込み、ばね１２でボール状の弁体７を受けている。ばね１２は入口通路９の上まで延びており、従って、弁体７は弁室８の内部に浮いたような状態に保持されている。
【００３１】
この第３実施形態では、機関の停止状態で弁室８と入口通路９とが連通状態に保持されているので、機関の始動に際して、オイルが弁体７の脇を通って弁体７に至ることがより確実ならしめられる。ばね１２は弁体７の支持手段として機能しているのみなので、例えば弁室８に内向きのリブを周方向に複数設けて、リブの群で弁体７を支持することによっても同様の効果を得ることができる。弁体７をごく弱いばねで下向きに付勢しておくことも可能であり、この場合は、オイルが弁体７の横を通り抜けることがより確実になる。
【００３２】
図２（Ｃ）に示す第４実施形態では、専用のオイル逃がし路１３を弁室８とは別に設けている。すなわち、オイル逃がし路１３は入口通路９の上下中途部と弁室８の上下中途部に連通するようにバイパス状に形成されている。この実施形態では弁室８の内径は弁体７の大径よりも少し大きめに設定しており、従って、弁室８もオイル逃がし路として機能している。
【００３３】
この実施形態でも、弁体７が出口通路１０に到達するまでの間に、オイルは専用のオイル逃がし路１３及び弁室８を通って出口通路１０に至り、これにより、始動直後のみのある程度の時間だけオイルが噴出する。なお、オイル逃がし路１３は吐出通路５に開口させてもよい。この実施形態のポンプハウジング４は鋳造品であるが、ダイキャスト品の場合は、オイル逃がし路１３は別部材を嵌め込むことで構成したらよい。
【００３４】
図３に示す第５実施形態は図２（Ａ）の第２実施形態の変形例であり、第２実施形態との相違点は、出口通路１０と弁室８とをごく僅かの断面積の切欠き通路１４で連通させている点である。従って、この実施形態では、機関の始動直後のある程度の時間はオイルが出口通路１０から大量に噴出し、弁体７が出口通路１０に到達すると、オイルは切欠き通路１４から流れる僅かの量だけが噴出する。
【００３５】
従って、この実施形態では機関の運転中はオイルが僅かながら噴出し続けるが、その量は僅かなので、メカニカルロスの低減効果は発揮できる。また、動弁室からのオイルの流下が不安定化しても、主動スプロケット２及び弁体７を的確に潤滑できる利点がある。切欠き通路１４は複数設けてもよい。二点鎖線で示すように、弁体７をごく弱いばね１５で入口通路９に向けて付勢してもよい。
【００３６】
図４に示す第６実施形態では、入口通路９に弁体７で塞がれない補助通路１６を形成している。従って、機能的には図２（Ｂ）の第３実施形態と類似している。この実施形態では、弁体７が出口通路１０に到達する前にオイルが補助通路１６から迅速に弁室８に入り込むことにより、始動直後のオイルの噴出をより確実化できる。
【００３７】
異常、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば弁体７は必ずしもボール状である必要はなく、ニードル方式なども採用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本願発明は、実際にオイルポンプに適用できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  オイルポンプ
２  主動スプロケット
３  ポンプカバー
４  ポンプハウジング
５  吐出通路
６  補助オイル通路
７  弁体
８  弁室
９  入口通路
１０  出口通路
１１  タイミングチェーン
１３  オイル逃がし路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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