(57)【要約】【課題】オイル貯留部とこの主オイル貯留部を補助する少なくとも１つの副オイル貯留部のそれぞれに貯留されているオイルを吸い上げてエンジン各部に供給するオイル供給装置において、ポンプを単一にしながらも十分なオイル供給機能を維持できる技術を提供する。【解決手段】主オイル貯留部１０と副オイル貯留部２０に貯留されているオイルを吸い上げる単一のオイルポンプ３０と、副オイル貯留部２０に貯留するオイルの液面レベルに応じて副オイル貯留部２０からオイルポンプ３０への副吸引流路４１を遮断する吸引遮断機構（フロート弁）５０とが備えられている。【選択図】        図２
2006258045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主オイル貯留部とこの主オイル貯留部を補助する少なくとも１つの副オイル貯留部のそれぞれに貯留されているオイルを吸い上げてエンジン各部に供給するオイル供給装置において、
前記主オイル貯留部と前記副オイル貯留部に貯留されているオイルを吸い上げる単一のオイルポンプと、
前記副オイル貯留部に貯留するオイルの液面レベルに応じて前記副オイル貯留部から前記オイルポンプへの副吸引流路を遮断する吸引遮断機構が備えられているオイル供給装置。
【請求項２】
前記吸引遮断機構が、前記副オイル貯留部に対する前記オイルポンプの吸引口を封鎖するフロート弁によって構成されている請求項１に記載のオイル供給装置。
【請求項３】
前記フロート弁の前記吸引口に向き合う封鎖面の反対側に位置する自由面側に前記副吸引流路と連通する圧力平衡室が形成され、前記圧力平衡室を構成する壁体の少なくとも一部が前記フロート弁の浮き沈み変位を許す変位許可壁として構成されている請求項２に記載のオイル供給装置。
【請求項４】
前記吸引遮断機構が、前記副オイル貯留部に貯留するオイルの液面レベルを検出する液面センサと前記液面センサからの検出信号に基づいて前記副吸引流路を遮断する遮断弁とから構成されている請求項１に記載のオイル供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主オイル貯留部とこの主オイル貯留部を補助する少なくとも１つの副オイル貯留部のそれぞれに貯留されているオイルを吸い上げてエンジン各部に潤滑油として供給するオイル供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オイル貯留部として分割された２つのオイル溜室を備えた内燃機関において、それぞれのオイル溜室に配置された２つのオイル吸い上げ管路を通じてデュアルポンプが各オイル溜室からのオイルを吸い上げて内燃機関の各部に供給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来技術では、車両姿勢の変化を通じてオイル貯留部においてオイルが偏在したときでも、有効にオイル貯留部からオイルを調達することができるという利点が得られるという反面、オイル吸い上げポンプをデュアルタイプにしなければならず、デュアルポンプがもつシングルポンプに比較しての占有スペースと重量の増大化及び高コストが無視できない問題点として残っている。
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５１９５８７号公報（段落番号００１２−００１３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来技術の問題点を避けるためにオイル吸い上げポンプを単一にした場合、一方のオイル貯留部が空になるかあるいはオイル吸い上げ管路の吸い込み口でオイル切れが発生すると、オイル吸い上げポンプが空気を吸い込むことになり、もはやこのオイル吸い上げポンプはオイルが満たされている方のオイル貯留部からのオイル吸い上げも不可能となり、オイル供給機能を失ってしまう。
【０００５】
このような実状に鑑み、本発明の課題は、主オイル貯留部とこの主オイル貯留部を補助する少なくとも１つの副オイル貯留部のそれぞれに貯留されているオイルを吸い上げてエンジン各部に供給するオイル供給装置において、ポンプを単一にしながらも十分なオイル供給機能を維持できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明によるオイル供給装置の特徴構成は、前記主オイル貯留部と前記副オイル貯留部に貯留されているオイルを吸い上げる単一のオイルポンプと、前記副オイル貯留部に貯留するオイルの液面レベルに応じて前記副オイル貯留部から前記オイルポンプへの副吸引流路を遮断する吸引遮断機構とが備えられていることである。
【０００７】
この特徴構成では、分割された２つのオイル溜室としての主オイル貯留部と前記副オイル貯留部に貯留されているオイルが単一のオイルポンプで吸い上げられるとともに、副オイル貯留部に貯留するオイルの液面レベルが所定以下になれば副オイル貯留部とオイルポンプを接続している副吸引流路が吸引遮断機構によって遮断される。一般に、内燃機関におけるオイル溜を複数の室に区分けする際、場合によっては貯留量が零近くになりうるオイル溜室と基本的には常にオイルが確保されるように設計されるオイル溜室に分けられる。本発明では、常にオイルが確保されるように設計されたオイル溜室が主オイル貯留部として、場合によってはオイルが確保されない事態が考えられるオイル溜室が副オイル貯留部として設定されている。そこで、副オイル貯留部において少なくともオイルが十分に確保されなくなった場合、つまり副オイル貯留部に貯留するオイルの液面レベルが所定以下になった場合、その副吸引流路が吸引遮断機構によって遮断されるのでオイルポンプが空気を吸い込むことが回避される。当然、副オイル貯留部においてオイルが十分に復活した場合、吸引遮断機構による副吸引流路の遮断が開放されるので、再びオイルポンプは主オイル貯留部と副オイル貯留部のそれぞれから並行的にオイルを吸い上げることが可能となる。従って、オイル供給装置の低コスト化と省スペース化を享受するために、複数のオイル貯留部からオイルを吸い上げるポンプを単一にしながらも、想定される全ての状況において十分なオイル供給機能を維持することができる。
【０００８】
前記吸引遮断機構の具体的な実施形態の１つとして、この吸引遮断機構が前記副オイル貯留部に対する前記オイルポンプの吸引口を封鎖するフロート弁によって構成されることが提案される。フロート弁の採用により、電気的又は機械的な制御要素を必要としない単純な構成で、副オイル貯留部の液面レベルに応じた副吸引流路の吸引口の閉鎖・開放が可能となる。その際、特に好都合なフロート弁の構造の一つとして、前記吸引口の周囲領域に接当する封鎖部と主要な浮力を作り出すフロート部とを異なる材質で構成することも提案される。封鎖部には密度は比較的高いがシール効果に優れた材質を用いるとともに、フロート部にはシール効果は低いが大きな浮力を作り出す低密度な材質を用いることで、小さくて扱い易いにもかかわらず、十分なシール性と敏感なフロート性を有するフロート弁が実現する。
【０００９】
副吸引流路の吸引口をフロート弁で封鎖した場合、オイルポンプを駆動している限りフロート弁に負圧が作用することから、副オイル貯留部にオイルが貯まり始め、フロート弁に浮力が作用してきても前記負圧に打ち勝つまでフロート弁が浮き上がらず、結果的に吸引口の開放が遅れがちとなる。このようにフロート弁の応答性を低下させる負圧の影響を無くすために、本発明による好適な実施形態の１つでは、前記フロート弁の前記吸引口に向き合う封鎖面の反対側に位置する自由面側に前記副吸引流路と連通する圧力平衡室が形成され、前記圧力平衡室を構成する壁体の少なくとも一部が前記フロート弁の浮き沈み変位を許す変位許可壁として構成されている。この構成では、フロート弁の吸引口側の面（封鎖面）だけではなく、この封鎖面の反対側に位置する自由面にも負圧が作用するように圧力平衡室を構成することで、フロート弁のそれぞれの面に働く負圧の少なくともかなりの分が相殺されるので、負圧によるフロート弁の応答性の低下は実質的に無視できるレベルとなる。フロート弁の浮き沈み変位を許す変位許可壁の具体例としては、蛇腹壁などが好ましい。
【００１０】
前記吸引遮断機構の具体的な実施形態として、前述したフロート弁以外に、液面レベルを検出するフロートとそのフロートの変位を利用して副吸引流路を遮断する遮断弁とに分割された吸引遮断機構を採用することも可能である。さらには、フロート式以外の液面センサとこの液面センサからの検出信号に基づいて副吸引流路を遮断する遮断弁とから前記吸引遮断機構を構成することも可能である。副オイル貯留部に限られたスペースしか確保できない場合、超音波方式、光ビーム方式、静電容量方式で液面レベルを検出して、その検出信号に基づいて遮断弁の制御を行うことが好都合である。限定したスペースや検出精度などの使用条件に応じて液面レベル検出方式を決めるとよい。
【００１１】
主オイル貯留部と副オイル貯留部、そしてこれらの各オイル貯留部とオイルポンプを接続する主吸引流路と副吸引流路の構成をコンパクトにするために、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記主オイル貯留部と前記副オイル貯留部が上下方向に重なり合って配置されており、かつ前記主オイル貯留部から前記オイルポンプに延びる主吸引流路が前記副吸引流路と少なくとも部分的には同軸芯状に配置されている。特に、副オイル貯留部を主吸引流路を構成するパイプの外周リング空間に形成するとともに副吸引流路を主吸引流路の外周を取り巻く筒状に延設することで、主吸引流路と副吸引流路の構造体は一体化され、部分的に筒壁を共有化できるため、そのコンパクト化はさらに効果的なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
まず、本発明によるオイル供給装置の原理を図１に示された模式図を用いて説明する。ここでは、オイルパンとして形成された主オイル貯留部１０と、サブオイルパンとして形成された副オイル貯留部２０に貯留されたオイルが単一のオイルポンプ３０によって吸い上げられ、エンジン各部に供給される。エンジン各部に供給されたオイルはいずれ主オイル貯留部１０と副オイル貯留部２０に回収される。主オイル貯留部１０は十分な大きさを備えており、オイルが底をつくということはないが、副オイル貯留部２０は予備的なものであり、車両の傾斜などによっても少なくとも部分的にオイルが底をつくといったことは想定されている。主オイル貯留部１０とオイルポンプ３０は主吸引流路４０で接続されており、副オイル貯留部２０とオイルポンプ３０はその一端を副オイル貯留部２０に配置するとともにその他端を主吸引流路４０に接続している副吸引流路４１を介して接続されている。副オイル貯留部２０から吸引されたオイルは途中で主オイル貯留部１０から吸引されたオイルと合流してオイルポンプ３０に流入するように構成されている。
【００１３】
前述したように副オイル貯留部２０ではオイルの確保が十分でなくなり、副吸引流路４１の吸引口４１ａがオイルで満たされない事態も想定されるので、そのような状況下においてオイルポンプ３０が副吸引流路４１の吸引口４１ａから空気を吸い込まないように、副吸引流路４１を遮断する吸引遮断機構５０が設けられている。この吸引遮断機構５０は、副オイル貯留部２０の所定値以下の液面レベル（例えば、副吸引流路４１の吸引口４１ａから空気が入り込む液面レベル）を検出する限界液面検出機能と、この液面レベルの検出に応答して副吸引流路４１を遮断する遮断機能を備えている。副オイル貯留部２０が所定値を超える液面レベル（副吸引流路４１の吸引口４１ａから空気が入り込まない液面レベル）に維持されている限り、この吸引遮断機構５０が開放されるので、オイルポンプ３０は主オイル貯留部１０と副オイル貯留部２０の両方からオイルを吸引して、供給流路６０を通じてオイルをエンジン各部に供給する。また、副オイル貯留部２０が所定値以下の液面レベルになると、吸引遮断機構５０が遮断機能を働かせ、副吸引流路４１を遮断するので、オイルポンプ３０は副吸引流路４１を通じて空気を吸い込むことなしに、主オイル貯留部１０からだけオイルを吸引して、供給流路６０を通じてオイルをエンジン各部に供給する。
【００１４】
図２には、本発明によるオイル供給装置の好適な実施形態の１つが示されている。ここでは、主オイル貯留部１０の内部に副オイル貯留部２０が形成されており、副オイル貯留部２０を形成する隔壁２１の底部に貫通孔２１ａが設けられ、この貫通孔２１ａを主吸引流路４０が貫通している。さらに、パイプ製の主吸引流路４０の外周部に二重管の形態で副吸引流路４１が設けられている。副吸引流路４１の下端部には、主吸引流路４０の外周と副オイル貯留部２０の隔壁２１とを接続して貫通孔２１ａと主吸引流路４０との隙間を閉じているリング皿状の底プレート４２が設けられており、この底プレート４２と副吸引流路４１の径方向外方に突き出したつば部４３との間に副吸引流路４１の吸引口４１ａが形成されている。この吸引口４１ａは１つの連続したリング状開口であってもよいし、複数の部分リング状開口の集まりであってもよい。この吸引口４１ａは副オイル貯留部２０の底と実質的に同レベルとなっており、副オイル貯留部２０にオイルが残っている限り、吸引口４１ａからオイルを吸引することができる。
【００１５】
同軸芯の二重管構成となっている主吸引流路４０と副吸引流路４１の外側、詳しくは副吸引流路４１を形成するパイプの外周面に沿ってフロート変位するフロート弁が吸引遮断機構５０として取り付けられている。このフロート弁５０の好適な実施形態は、図３に示しているように、円形リング状のフロート部５１と、このフロート部５１の下面に張り合わされた封鎖部５２とから構成することである。封鎖部５２には、吸引口４１ａをまたいで封鎖するために断面視で下駄状のダブルの下方突起５２ａが設けられている。封鎖部５２は、副オイル貯留部２０でオイルが少なくなってきた際に自重で吸引口４１ａを形成している底プレート４２及びつば部４３と密着して吸引口４１ａを封鎖する必要があるので、シール性と密度が高いウレタンゴムのような材料が好ましい。一方、フロート部５１には、大きな浮力を得るために密度が低い発泡性樹脂材が適している。
【００１６】
このようなフロート弁５０は、前述した吸引遮断機構に課せられている副オイル貯留部２０に対する限界液面検出機能と副吸引流路４１を遮断する遮断機能の両方を兼ね備えている。つまり、副オイル貯留部２０が所定値を超える液面レベルに維持されていると、フロート弁５０のフロート部５１に作用する浮力により封鎖部５２が副吸引流路４１の吸引口４１ａから浮き上がって、副オイル貯留部２０が副吸引流路４１と連通するので、オイルポンプ３０は、主オイル貯留部１０と副オイル貯留部２０の両方からオイルを吸引して、供給流路６０を通じてオイルをエンジン各部に供給する（図２（ａ）参照）。副オイル貯留部２０が所定値以下の液面レベルになると、フロート部５１に作用する浮力が低下し、封鎖部５２が副吸引流路４１の吸引口４１ａを封鎖して、副吸引流路４１を遮断するので、オイルポンプ３０は副吸引流路４１を通じて空気を吸い込むことなしに、主オイル貯留部１０からだけオイルを吸引して、供給流路６０を通じてオイルをエンジン各部に供給する（図２（ｂ）参照）。副オイル貯留部２０にオイルが貯まり始めると、フロート弁５０がオイルポンプ３０による負圧に抗して浮き始め、副吸引流路４１の吸引口４１ａを開放するので、再びオイルポンプ３０は、主オイル貯留部１０と副オイル貯留部２０の両方からオイルを吸引することになる。
【００１７】
前述したように、フロート弁５０が封鎖状態から開放状態に移行する際には、フロート弁５０に作用する浮力がオイルポンプ３０による負圧に打ち勝つ必要があり、このことがフロート弁５０の応答性を低下させることになる。この問題を解消するために、図２で示されたオイル供給装置を図４で示すように変更することができる。図４に示されているオイル供給装置は、図２によるオイル供給装置に較べ、フロート弁５０のフロート部５１側に副吸引流路４１と補助開口部７１を通じて連通する圧力平衡室７０が形成されていることで異なっている。この圧力平衡室７０は、副吸引流路４１を形成するパイプの外周面に取り付けられた径方向外方に延びるリング状天板７２と、フロート部５１の上面と、フロート弁５０の浮き沈み（フロート）変位を許す変位許可壁としての蛇腹側壁７３から作り出されている。この構成により、フロート弁５０の封鎖部５２とフロート部５１に作用するオイルポンプ３０の負圧がほぼ等しくなるので、つまりフロート弁５０の両側の面に働く負圧の少なくとも大部分が互いに相殺されるので、図２で示されたオイル供給装置で生じていた負圧によるフロート弁５０の応答性低下は実質的に無視できるレベルとなる。
【００１８】
上述した実施形態の説明では、吸引遮断機構５０としてフロート弁が採用されていたが、これに代えて、超音波方式、光ビーム方式、静電容量方式で液面レベルを検出して、その検出信号に基づいて遮断弁の制御を行うことも可能である。図５には、そのようなオイル供給装置の模式図が示されている。ここでは、吸引遮断機構５０が、超音波反射方式の液面レベル検出センサ５５と、この液面レベル検出センサ５５からの検出信号に基づいて副吸引流路４１の流通を遮断する電磁式遮断弁５５に制御信号を与えるコントローラ５４から構成されている。コントローラ５４には、液面レベル検出センサ５５が副オイル貯留部２０の所定値を超える液面レベルを検出している限り電磁式遮断弁５６を開放操作し、液面レベル検出センサ５５が副オイル貯留部２０の所定値以下の液面レベルを検出すると電磁式遮断弁５６を閉鎖操作する制御プログラムが実装されている。
【００１９】
上述した実施の形態では、１つだけの副オイル貯留部２０しか説明されていなかったが、副オイル貯留部２０が複数存在していても、本発明は有効である。必要なことは、各副オイル貯留部２０に接続されている副吸引流路４１を主吸引流路４０に合流させるとともに、いずれかの副オイル貯留部２０のオイル量が所定値を下回った際にその副オイル貯留部２０に属する副吸引流路４１を遮断する吸引遮断機構５０を配備することである。
【００２０】
種々の実施形態を用いた以上の説明から明らかなように、本発明によるオイル供給装置の重要な点は、主オイル貯留部１０とこの主オイル貯留部１０を補助する少なくとも１つの副オイル貯留部２０のそれぞれに貯留されているオイルを単一のオイルポンプ３０で吸い上げる構成を採用しながらも、副オイル貯留部２０の貯留オイル量が不十分な状態に陥ってもオイル供給機能を維持できることである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるオイル供給装置の原理を説明する原理図
【図２】本発明によるオイル供給装置の１つの実施形態を示す模式図で、（ａ）では吸引遮断機構が副吸引流路を開放しており、（ｂ）では吸引遮断機構が副吸引流路を遮断している。
【図３】フロート弁の構造を示す斜視図
【図４】本発明によるオイル供給装置の別な実施形態を示す模式図
【図５】本発明によるオイル供給装置のさらに別な実施形態を示す模式図
【符号の説明】
【００２２】
１０：主オイル貯留部
２０：副オイル貯留部
３０：オイルポンプ
４０：主吸引流路
４１：副吸引流路
５０：吸引遮断機構（フロート弁）
５１：フロート部
５２：封鎖部
６０：供給流路
７０：圧力平衡室
【図１】
2006258045.tif 000003
【図２】
2006258045.tif 000004
【図３】
2006258045.tif 000005
【図４】
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【図５】
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