(57)【要約】【課題】フリクションを増加させることなく簡単な構成によりシリンダヘッドからオイルパンへのオイル移送量を増加させたエンジンを提供する。【解決手段】エンジン１を、潤滑用オイルが貯留されるとともに、オイルポンプの吸入口が設けられたオイルパン１００と、シリンダヘッド３０に設けられる動弁系を駆動するカムシャフト３１の端部に設けられ、クランク軸からカムシャフト３１に駆動力を伝達するタイミングチェーン７０が掛けられるカムスプロケット６０と、カムスプロケット又はカムスプロケットと共に回転する回転体の外周縁部と対向して配置された入口部１１１、及び、オイルパンの内部又は上部に配置された出口部１１２を有するオイル搬送ダクト１１０とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの潤滑用オイルが貯留されるとともに、オイルポンプの吸入口が設けられたオイルパンと、
シリンダヘッドに設けられる動弁系を駆動するカムシャフトの端部に設けられ、クランク軸から前記カムシャフトに駆動力を伝達するタイミングチェーンが掛けられるカムスプロケットと、
前記カムスプロケット又は該カムスプロケットと共に回転する回転体の外周縁部と対向して配置された入口部、及び、前記オイルパンの内部又は上部に配置された出口部を有するオイル搬送ダクトと
を備えるエンジン。
【請求項２】
前記シリンダヘッドは、シリンダ軸線方向が水平又は傾斜して配置されるとともに、前記タイミングチェーンが前記カムスプロケットの下方から入り上方から戻るよう構成され、
前記オイル搬送ダクトの前記入口部は、前記カムスプロケットの上方に配置されること
を特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記オイル搬送ダクトの前記入口部は、前記タイミングチェーンの内側に配置されること
を特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項４】
前記カムスプロケットと共に回転するベーン部が設けられ、
前記オイル搬送ダクトの前記入口部は、前記ベーン部の外径側に配置されること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載されるエンジンに関し、特には旋回等の加速度を受けた際にシリンダヘッド側からオイルパンへのオイル移送量を増加させたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用のエンジンにおいては、エンジン下部に設けられたオイルパンに潤滑用のオイルを貯留し、その内部に設けられたストレーナから吸入したオイルを、オイルポンプで加圧してエンジン各部に圧送している。エンジン各部を潤滑した後のオイルは、通常は重力によって流下し、オイルパンに戻る。
【０００３】
しかし、例えばシリンダが水平又は傾斜して配置される水平対向エンジン、Ｖ型エンジンや、直列エンジンであっても傾斜して配置される場合には、旋回時の求心加速度等によって、シリンダヘッド側からオイルパンへのオイルの戻りが悪化するために、オイルパン内の油面高さが低下し、ストレーナが露出し、エア吸入に起因するエンジンの潤滑不良を引き起こす恐れがあった。
この場合、オイルパン内の油面高さを確保して潤滑不良を防止するため、オイル量を増加させる必要があるが、オイル量が多くなると重量、コスト、撹拌抵抗、暖機時間が長くなることによる燃費悪化などの面で不利である。
【０００４】
シリンダヘッドからのオイル戻りの改善に関する従来技術として、例えば特許文献１には、水平対向エンジンのタイミングチェーンを収容するチェーン室の内部に、オイルの流れを整流する整流手段を設けて、旋回時のオイルの戻りを改善したものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９７３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車両の旋回性能向上や、オイル量低減への要望に応じて、シリンダヘッドからオイルパンへのオイル移送量をより増加させることが求められている。
これに対し、例えばシリンダヘッド側のオイルを吸入してオイルパンへ圧送するスカベンジポンプを設けることも提案されているが、この場合、エンジンの構造が複雑となってコストが増加し、また、補機駆動損失が増加して燃費が悪化してしまう。
本発明の課題は、フリクションを増加させることなく簡単な構成によりシリンダヘッドからオイルパンへのオイル移送量を増加させたエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンの潤滑用オイルが貯留されるとともに、オイルポンプの吸入口が設けられたオイルパンと、シリンダヘッドに設けられる動弁系を駆動するカムシャフトの端部に設けられ、クランク軸から前記カムシャフトに駆動力を伝達するタイミングチェーンが掛けられるカムスプロケットと、前記カムスプロケット又は該カムスプロケットと共に回転する回転体の外周縁部と対向して配置された入口部、及び、前記オイルパンの内部又は上部に配置された出口部を有するオイル搬送ダクトとを備えるエンジンである。
これによれば、タイミングチェーン等によって掻き回されて巻き上げられ、カムスプロケット等の回転体の表面から遠心力によって外径側に流れるオイルを、効果的にオイルパンに戻すことができる。
このため、エンジンのオイル量を低減して重量、コスト、撹拌抵抗、暖機性などを改善することが可能である。
また、シリンダヘッド側にオイルが貯まっていない通常走行時において、フリクションが増加することがない。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記シリンダヘッドは、シリンダ軸線方向が水平又は傾斜して配置されるとともに、前記タイミングチェーンが前記カムスプロケットの下方から入り上方から戻るよう構成され、前記オイル搬送ダクトの前記入口部は、前記カムスプロケットの上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンである。
これによれば、回転方向に起因して、タイミングチェーンにオイルを同伴させてオイルパンに戻すことが難しい場合であっても、タイミングチェーンがシリンダヘッド側で下方から上方へ巻き上げるオイルを適切に回収してオイルパンに戻すことが可能である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記オイル搬送ダクトの前記入口部は、前記タイミングチェーンの内側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンである。
これによれば、オイル搬送ダクトをタイミングチェーン室の内部にコンパクトに収容することが可能となる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記カムスプロケットと共に回転するベーン部が設けられ、前記オイル搬送ダクトの前記入口部は、前記ベーン部の外径側に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジンである。
これによれば、ベーン部の羽根でオイルを圧送することによって、オイルの移送量をより増加させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、フリクションを増加させることなく簡単な構成によりシリンダヘッドからオイルパンへのオイル移送量を増加させたエンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用したエンジンの実施例１の模式的正面図である。
【図２】図１のエンジンの模式的側面図である。
【図３】本発明を適用したエンジンの実施例２の模式的正面図である。
【図４】本発明を適用したエンジンの実施例３の模式的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、フリクションを増加させることなく簡単な構成によりシリンダヘッドからオイルパンへのオイル移送量を増加させたエンジンを提供する課題を、カムスプロケットの外径側に入口を有し、オイルパンの上部に出口を有するオイル搬送ダクトを設けて、カムスプロケットから遠心力により外径側に流れるオイルを、オイル搬送ダクトを経由してオイルパンに戻すことによって解決した。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明を適用したエンジンの実施例１について説明する。
実施例１のエンジンは、例えば乗用車等の自動車に縦置き搭載される４ストロークの水平対向４気筒エンジンである。
なお、以下の説明における前後、左右、上下は、いずれも車載状態を基準とする。
図１は、エンジンを前方側から見た模式的正面図である。
図２は、エンジンを右側方から見た模式的側面図である。
【００１５】
エンジン１は、シリンダブロックＲＨ１０、シリンダブロックＬＨ２０、シリンダヘッドＲＨ３０、クランクスプロケット４０、排気側カムスプロケット５０、吸気側カムスプロケット６０、タイミングチェーンＲＨ７０、タイミングチェーンＬＨ８０、チェーン室９０、オイルパン１００、オイル搬送ダクト１１０等を備えて構成されている。
【００１６】
シリンダブロックＲＨ１０及びシリンダブロックＬＨ２０は、それぞれ左右各気筒のシリンダＣが形成された部材であって、図示しないクランクシャフトを挟んで結合されている。
シリンダヘッドＲＨ３０は、シリンダブロックＲＨ１０の右側端部に設けられ、右側の各シリンダＣの筒内に新気を導入する吸気ポート、筒内から燃焼済みガスを排出する排気ポート、各ポートを開閉する吸気バルブ及び排気バルブ、点火プラグ等を備えている。
また、シリンダヘッドＲＨ３０には、吸気バルブ及び排気バルブをそれぞれ駆動する吸気側カムシャフト３１、排気側カムシャフト３２が設けられている。
吸気側カムシャフト３１及び排気側カムシャフト３２は、吸気側カムシャフト３１が上となるように、上下方向に離間して平行に配置されている。
【００１７】
クランクスプロケット４０は、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトの前端部に固定されている。クランクスプロケット４０は、エンジン１を正面（車両前方側）から見たときに、時計回りに回転する。
排気側カムスプロケット５０、吸気側カムスプロケット６０は、それぞれ排気側カムシャフト３２、吸気側カムシャフト３１の前端部に設けられている。
また、排気側カムスプロケット５０、吸気側カムスプロケット６０の車両前方側には、各カムシャフト３１，３２の位相を各スプロケット５０，６０に対して油圧により相対回転させるバルブタイミング可変機構５１，６１がそれぞれ設けられている。
【００１８】
タイミングチェーンＲＨ７０は、クランクスプロケット４０、排気側カムスプロケット５０、吸気側カムスプロケット６０に掛けられている。
タイミングチェーンＲＨ７０は、クランクスプロケット４０から排気側カムスプロケット５０及び吸気側カムスプロケット６０に駆動力を伝達し、シリンダヘッドＲＨ３０の吸気側カムシャフト３１、排気側カムシャフト３２を駆動するものである。
タイミングチェーンＲＨ７０は、クランクスプロケット４０の下部からエンジンの下方側を通って排気側カムスプロケット５０に向かい、排気側カムスプロケット５０において上方に進行方向を変えて吸気側カムスプロケット６０に向かい、吸気側カムスプロケット６０において左側（エンジン１の中央側）に進行方向を変えてクランクスプロケット４０に向かうように走行する。
【００１９】
クランクスプロケット４０と排気側カムスプロケット５０との間におけるタイミングチェーンＲＨ７０の下方には、タイミングチェーンＲＨ７０を案内するチェーンガイド７１と、このチェーンガイド７１を上方に押圧して、タイミングチェーンＲＨ７０に所定のテンションを与えるテンショナ７２が設けられている。
また、吸気側カムスプロケット６０とクランクスプロケット４０との間におけるタイミングチェーンＲＨ７０の下方には、タイミングチェーンＲＨ７０から滴下するオイルをクランクシャフト側へ案内する樋状のリブ７３が設けられている。
【００２０】
タイミングチェーンＬＨ８０は、図示しないシリンダヘッドＬＨの吸排気カムシャフトを駆動するものである。
チェーン室９０は、エンジン１の前部に設けられた空間部であって、クランクスプロケット４０、排気側カムスプロケット５０、吸気側カムスプロケット６０、タイミングチェーンＲＨ７０、タイミングチェーンＬＨ８０等を収容するものである。
オイルパン１００は、シリンダブロックＲＨ１０及びシリンダブロックＬＨ２０の接合箇所下方に配置された皿状の部材であって、エンジン１の潤滑用のオイルを貯留するものである。
オイルパン１００の内部には、エンジン１の各部にオイルを圧送するオイルポンプの吸入口である図示しないストレーナが配置されている。
なお、チェーン室９０の下部におけるオイルパン１００の側方には、旋回時等にオイルパン１００からシリンダヘッドＲＨ３０側へのオイルの流出を防止するため、堰状に上方へ突き出したリブ９１が形成されている。
【００２１】
オイル搬送ダクト１１０は、吸気側カムスプロケット６０、及び、タイミングチェーンＲＨ７０のカムスプロケット６０に噛み合った部分から、遠心力によって外径側に飛散するオイルを回収し、オイルパン１００の上部に搬送してオイルパン１００に戻すものである。
オイル搬送ダクト１１０の入口１１１は、吸気側カムスプロケット６０の上部に設けられ、吸気側カムスプロケット６０の接線方向に沿うように、エンジン１の内側に傾斜して配置されている。
オイル搬送ダクト１１０の出口１１２は、オイルパン１００の上部に配置されている。
オイル搬送ダクト１１０の中間部１１３は、タイミングチェーンＲＨ７０の前方側を通過するように配置され、エンジン１の中央部側が低くなるように傾斜して配置されている。
オイル搬送ダクト１１０は、入口１１１と中間部１１３との間において、上方が凸となる弧状となるように湾曲して形成されている。
【００２２】
図１において、横方向に１Ｇの加速度が作用した場合のオイル液面の一例を点線で示す。この点線で示すように、旋回時には、シリンダヘッドＲＨ３０内において、排気側カムスプロケット５０の下部がオイルに浸かった状態となっている。
実施例１においては、シリンダヘッドＲＨ３０側に貯まったオイルは、タイミングチェーンＲＨ７０に掻き混ぜられて吸気側カムスプロケット６０側に巻き上げられ、吸気側カムスプロケット６０の外周縁部から、遠心力によって外径側に飛散する。この外径側に向かうオイルの一部は、オイル搬送ダクト１１０の入口１１１に入り、オイル搬送ダクト１１０内を経由して出口１１２からオイルパン１００に戻される。
これによって、比較的少ないオイル量であってもオイルパン１００の油面高さを確保することが可能となり、オイルポンプのエア吸入に起因するエンジン１の潤滑不良を防止することができる。
また、シリンダヘッドＲＨ３０側にオイルが貯まり難い通常走行時（非旋回時）においては、エンジン１のフリクションやオイル攪拌抵抗が、オイル搬送ダクト１１０を設けない既存のエンジンに対して増加することがなく、燃費の悪化を防止できる。
【実施例２】
【００２３】
次に、本発明を適用したエンジンの実施例２について説明する。
以下の説明において、上述した実施例１と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図３は、実施例２のエンジンの模式的正面図である。
実施例２のエンジン１Ａは、実施例１のエンジン１のオイル搬送ダクト１１０に代えて、以下説明するオイル搬送ダクト１１０Ａを備えている。
【００２４】
図３に示すように、オイル搬送ダクト１１０Ａの入口１１１は、吸気側カムスプロケット６０におけるクランクスプロケット４０に面した側の外周縁部と対向して、環状のタイミングチェーンＲＨ７０の内側に配置されている。
また、オイル搬送ダクト１１０は、正面から見た形状が実質的にストレート状に形成されている。
以上説明した実施例２によれば、上述した実施例１の効果と実質的に同様の効果に加えて、オイル搬送ダクト１１０Ａが吸気側カムスプロケット６０の上方側に張り出すことがないため、エンジン１Ａの外形をコンパクトにすることができる。
【実施例３】
【００２５】
次に、本発明を適用したエンジンの実施例３について説明する。
図４は、実施例３のエンジンの模式的側面図である。
実施例３のエンジン１Ｂは、吸気側カムスプロケット６０のバルブタイミング可変機構６１の外径側に、羽根車であるベーン６２を設けて、入口１１１がベーン６２の上部にベーン６２の外周縁部と対向するように配置されたオイル搬送ダクト１１０Ｂを設けたものである。
以上説明した実施例３によれば、上述した実施例１の効果と実質的に同様の効果に加えて、ベーン６２によってオイルを攪拌し巻き上げることによって、オイル移送量をよりいっそう増加させることができる。
【００２６】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）各実施例において、エンジンは例えば水平対向エンジンであったが、本発明はこれに限らず、例えばＶ型エンジンや、傾斜配置される直列エンジン等にも適用することができる。
また、ＤＯＨＣエンジンに限らず、ＳＯＨＣエンジンにも本発明は適用可能である。
（２）オイル搬送ダクトの形状、構造や配置は、各実施例のものに限らず、適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１，１Ａ，１Ｂ  エンジン        １０    シリンダブロックＲＨ
Ｃ    シリンダ                  ２０    シリンダブロックＬＨ
３０    シリンダヘッドＲＨ        ３１    吸気側カムシャフト
３２    排気側カムシャフト        ４０    クランクスプロケット
５０    排気側カムスプロケット    ５１    バルブタイミング可変機構
６０    吸気側カムスプロケット    ６１    バルブタイミング可変機構
６２    ベーン                    ７０    タイミングチェーンＲＨ
７１    チェーンガイド            ７２    テンショナ
７３    リブ                      ８０    タイミングチェーンＬＨ
９０    チェーン室                ９１    リブ
１００    オイルパン
１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ  オイル搬送ダクト
１１１    入口                    １１２    出口
１１３    中間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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