(57)【要約】【解決手段】  内燃機関１のシリンダブロック２には、潤滑油を流通させる潤滑油通路３と、当該潤滑油通路から分岐して上記ピストンの下方より潤滑油を供給するためのピストン側通路５と、潤滑油通路から分岐して上記軸受に潤滑油を供給する軸受側通路６とが形成されている。  さらに、上記潤滑油通路の内部に挿入されるとともに内部に潤滑油を流通させる管状部材７を設けて、当該管状部材に上記ピストン側通路に連通するピストン側連通口１１と、上記軸受側通路に連通する軸受側連通口１２とを穿設する。  そしてアクチエータ８（移動手段）により上記管状部材を移動させることで、上記ピストン側連通口が上記ピストン側通路と連通する連通状態と、連通しない非連通状態とに切り替えるようになっている。【効果】  所要のタイミングでピストンに潤滑油を供給し、かつ潤滑油通路における潤滑油の流路抵抗を小さくすることができる。【選択図】  図３
2013253511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに設けられてクランク軸を軸支する軸受と、上記クランク軸の回転に伴ってシリンダブロック内を往復動するピストンと、上記シリンダブロックの内部に形成されて潤滑油を流通させる潤滑油通路と、当該潤滑油通路から分岐して上記ピストンに潤滑油を供給するピストン側通路と、潤滑油通路から分岐して上記軸受に潤滑油を供給する軸受側通路とが形成された内燃機関において、
上記潤滑油通路の内部に挿入されるとともに内部に潤滑油を流通させる管状部材と、当該管状部材を上記潤滑油通路の内部で移動させる移動手段とを備え、
上記管状部材に、上記ピストン側通路に連通するピストン側連通口と、上記軸受側通路に連通する軸受側連通口とを穿設し、
上記移動手段は上記管状部材を移動させて、上記ピストン側連通口が上記ピストン側通路と連通する連通状態と、連通しない非連通状態とに切り替えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
上記管状部材は、上記ピストン側連通口が穿設されるとともに上記潤滑油通路の内径と略同径に形成された大径部と、上記軸受側連通口が穿設されるとともに上記潤滑油通路の内径よりも小径に形成された小径部とを備え、
上記潤滑油通路と上記小径部との間に形成した空間により、上記軸受側連通口が上記軸受側通路と常時連通するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
上記軸受側連通口は、上記管状部材が移動手段によって移動しても上記軸受側通路との連通状態を維持するよう、上記管状部材の移動方向に沿って形成した長孔からなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関に関し、詳しくはシリンダブロックの内部に形成された潤滑油通路から分岐して上記ピストンに潤滑油を供給するピストン側通路および軸受に潤滑油を供給する軸受側通路が形成された内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等に用いられる内燃機関は、シリンダブロックに設けられてクランク軸を軸支する軸受と、上記クランク軸の回転に伴ってシリンダブロック内を往復動するピストンとを備えている。
このような内燃機関では、上記シリンダブロックの内部に潤滑油を流通させる潤滑油通路が形成されており、さらに当該潤滑油通路から分岐して上記ピストンに潤滑油を供給するピストン側通路および上記軸受に潤滑油を供給する軸受側通路が形成されている（特許文献１）。
上記ピストンに供給される潤滑油は当該ピストンを冷却するために使用されるが、従来の内燃機関では、始動時におけるピストンが冷却されている状態や、アイドリング時においてピストンを冷却する必要のない状態であっても、潤滑油をピストンに供給するようになっていた。
そこで上記特許文献１では、上記潤滑油通路の内部に移動可能に設けたロッドと、当該ロッドに固定されるとともに上記ピストン側通路の位置に合わせて遮断弁とが設けている。
そして上記ロッドを移動させることにより、上記遮断弁が上記ピストン側通路を開放または遮断し、所要のタイミングでピストンに潤滑油を供給して冷却することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−６０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような特許文献１の内燃機関の場合、上記潤滑油通路の内部に上記遮断弁が設けられており、また潤滑油は当該遮断弁に形成された油通路を流通しなければならない。
つまり潤滑油通路における流路抵抗が大きく、オイルポンプの送液能力を上げるためにオイルポンプの容量を増加させなければならないことから、内燃機関の燃費に影響を及ぼしていた。
このような問題に鑑み、本発明は所要のタイミングでピストンに潤滑油を供給し、かつ潤滑油通路における潤滑油の流路抵抗が小さい内燃機関を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち請求項１の発明にかかる内燃機関は、シリンダブロックに設けられてクランク軸を軸支する軸受と、上記クランク軸の回転に伴ってシリンダブロック内を往復動するピストンと、上記シリンダブロックの内部に形成されて潤滑油を流通させる潤滑油通路と、当該潤滑油通路から分岐して上記ピストンに潤滑油を供給するピストン側通路と、潤滑油通路から分岐して上記軸受に潤滑油を供給する軸受側通路とが形成された内燃機関において、
上記潤滑油通路の内部に挿入されるとともに内部に潤滑油を流通させる管状部材と、当該管状部材を上記潤滑油通路の内部で移動させる移動手段とを備え、
上記管状部材に、上記ピストン側通路に連通するピストン側連通口と、上記軸受側通路に連通する軸受側連通口とを穿設し、
上記移動手段は上記管状部材を移動させて、上記ピストン側連通口が上記ピストン側通路と連通する連通状態と、連通しない非連通状態とに切り替えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
上記発明によれば、上記潤滑油通路の内部に設けた管状部材の内部に潤滑油を流通させるため、潤滑油の流路抵抗を低くすることができ、オイルポンプの送液能力を低くして内燃機関の燃費を良好なものとすることができる。
さらに、上記移動手段によって上記ピストン側連通口が上記ピストン側通路に連通する連通状態と、連通しない非連通状態とに切り替えることで、所要のタイミングで潤滑油をピストンに供給することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施例にかかる内燃機関の断面図。
【図２】図１におけるＩＩ―ＩＩ部の断面図を示し、（ａ）は管状部材の第１姿勢の状態を、（ｂ）は第２姿勢の状態をそれぞれ示す。
【図３】図１におけるＩＩＩ―ＩＩＩ部の断面図を示し、（ａ）は管状部材の第１姿勢の状態を、（ｂ）は第２姿勢の状態をそれぞれ示す。
【図４】図１におけるＩＶ―ＩＶ部の断面図を示し、（ａ）は管状部材の第１姿勢の状態を、（ｂ）は第２姿勢の状態をそれぞれ示す。
【図５】第２実施例にかかる内燃機関の断面図。
【図６】図５におけるＶＩ―ＶＩ部の断面図を示し、（ａ）は管状部材の第１姿勢の状態を、（ｂ）は第２姿勢の状態をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図示実施例について説明すると、図１は自動車などに設けられた内燃機関１の断面図を示しており、具体的にはシリンダブロック２の内部に形成された潤滑油通路３を示す断面図となっている。
上記内燃機関１は、シリンダブロック２に設けられて図示しないクランク軸を軸支する図示しない軸受と、上記クランク軸の回転に伴ってシリンダブロック２内を上下動する図示しないピストンとを備えている。
また、上記潤滑油通路３は上流端から下流端にかけて直線状かつ内径が一定に形成されており、当該潤滑油通路３からは、ＩＩ―ＩＩ部に示す図示しないオイルポンプに接続された潤滑油流入側通路４（図２参照）と、ＩＩＩ―ＩＩＩ部に示す上記ピストンに潤滑油を供給するピストン側通路５と、ＩＶ―ＩＶ部に示す上記軸受に潤滑油を供給する軸受側通路６とがそれぞれ分岐している。
上記潤滑油流入側通路４は潤滑油通路３の左方の上流側に形成され、当該潤滑油流入側通路４に潤滑油を送液する上記オイルポンプは、上記内燃機関１によって駆動されるとともに、当該内燃機関１の回転数に応じてその送液能力が上下するようになっている。
上記ピストン側通路５は上記ピストンと同数形成されるとともに、その端部には図示しない噴射ノズルが設けられており、ピストン側通路５を流通した潤滑油はこの噴射ノズルからピストンの下面に噴射されて、当該ピストンを冷却するようになっている。
また上記軸受側通路６は上記軸受と同数形成されるとともに、その端部は上記軸受の裏面側に連通し、潤滑油はさらにこの軸受に穿設された貫通孔を通過した後、軸受とクランク軸との間に供給されてこれらを潤滑するようになっている。
【０００９】
次に、本実施例の内燃機関１には、上記潤滑油通路３の内部に挿入されるとともに内部に潤滑油を流通させる管状部材７と、当該管状部材７を上記潤滑油通路３の内部で移動させる移動手段としてのアクチエータ８とが設けられている。
上記管状部材７は上記潤滑油通路３と同軸上に設けられるとともに、その内周面は一端から他端にかけて同一径となっており、またシリンダブロック２の側面には潤滑油通路３の開口部との間にシール部材９が設けられている。
上記アクチエータ８はシリンダブロック２の外部に設けられるとともに管状部材７の端部を保持し、図示しない制御手段によって管状部材７を以下に説明する第１回転位置と第２回転位置とに回転させるようになっている。
そして上記管状部材７には、上記潤滑油流入側通路４に連通する潤滑油流入側連通口１０（ＩＩ―ＩＩ部）と、上記ピストン側通路５に連通するピストン側連通口１１（ＩＩＩ―ＩＩＩ部）と、上記軸受側通路６に連通する軸受側連通口１２（ＩＶ―ＩＶ部）とが穿設されている。
また、上記管状部材７には、上記潤滑油流入側連通口１０またはピストン側連通口１１が穿設されるとともに上記潤滑油通路３の内径と略同径に形成された大径部７ａと、上記軸受側連通口１２が穿設されるとともに上記潤滑油通路３の内径よりも小径に形成された小径部７ｂとが形成されている。
【００１０】
図２は図１における潤滑油流入側通路４の形成された位置を示すＩＩ−ＩＩ部の断面図であって、上記管状部材７における上記潤滑油流入側連通口１０の穿設された上記大径部７ａが形成されている。
そして図２の（ａ）は上記管状部材７が第１回転位置に位置した状態を、（ｂ）は第２回転位置に位置した状態をそれぞれ示している。
上記潤滑油流入側連通口１０は、上記大径部７ａの外周面に沿って円周方向に形成された長孔となっており、このため、管状部材７が図２（ａ）（ｂ）に示す第１回転位置および第２回転位置のいずれの位置に位置した場合であっても、潤滑油流入側連通口１０が潤滑油流入側通路４に連通するようになっている。
このため、上記潤滑油流入側通路４を流通した潤滑油は、管状部材７の回転位置にかかわらず、上記潤滑油流入側連通口１０を介して管状部材７の内部に流入するようになっている。
【００１１】
図３は図１における上記ピストン側通路５の形成された位置を示すＩＩＩ−ＩＩＩ部の断面図であって、上記管状部材７における上記ピストン側連通口１１の穿設された上記大径部７ａが形成されている。
そして図３の（ａ）は上記管状部材７が第１回転位置に位置した連通状態を、（ｂ）は第２回転位置に位置した非連通状態をそれぞれ示している。
上記ピストン側連通口１１は、上記潤滑油流入側連通口１０とは異なり、略円形の孔となっており、かつ管状部材７が図３（ａ）の第１回転位置に位置した際には、ピストン側連通口１１は潤滑油通路３の内周面によって閉鎖されるようになっている。
つまりこの図３（ａ）の状態では、上記ピストン側連通口１１とピストン側通路５とが非連通状態となり、管状部材７の内部を流通する潤滑油はピストン側通路５を介してピストンに供給されないようになっている。
一方、管状部材７が図３（ｂ）の第２回転位置に位置すると、ピストン側連通口１１がピストン側通路５と連通状態となり、これにより管状部材７の内部を流通する潤滑油がピストン側通路５を介してピストンに供給されるようになっている。
【００１２】
図４は図１における上記軸受側通路６の形成された位置を示すＩＶ−ＩＶ部の断面図であって、上記管状部材７における上記軸受側連通口１２の穿設された上記小径部７ｂが形成されている。
そして図４の（ａ）は上記管状部材７が第１回転位置に位置した状態を、（ｂ）は第２回転位置に位置した状態をそれぞれ示している。
上記軸受側連通口１２は、上記小径部７ｂを貫通するように２箇所に穿設された略円形の孔となっており、図４（ａ）（ｂ）に示すように管状部材７が回転すると、軸受側連通口１２の開口位置が上記潤滑油通路３の内部で変化するようになっている。
しかしながら、上記小径部７ｂは上記潤滑油通路３の内径よりも小径に形成されていることから、上記潤滑油通路３と上記小径部７ｂとの間には空間が形成されるようになっている。
このため、上記管状部材７の内部を流通した潤滑油が軸受側連通口１２から排出されると、当該潤滑油は上記空間を流通した後、上記軸受側通路６から排出されることとなる。
すなわち、上記軸受側連通口１２は管状部材７の回転位置にかかわらず、常時上記軸受側通路６と連通するようになっており、潤滑油は軸受側通路６を介して常時軸受とクランク軸との間に供給され、これらを潤滑するようになっている。
【００１３】
上記構成を有する内燃機関１の動作について説明する。内燃機関１が停止状態から始動する際、内燃機関１は低温となっており、また潤滑油通路３を流通する潤滑油も低温かつ粘度が高い状態となっている。
内燃機関１を作動させるとオイルポンプが潤滑油の送液を行うが、内燃機関１の始動直後は潤滑油の粘度が高いことから、当該潤滑油を送液するには内燃機関１の回転数を上げてオイルポンプの送液能力を高くして、当該オイルポンプの容量を増加させなければならず、比較的燃費の悪い状態となっている。
一方、上記内燃機関１のピストンも低温となっていることから、内燃機関の始動直後はピストンを冷却する必要はなく、逆にピストンを冷却すると、内燃機関の暖機に時間がかかり、燃費の悪い状態が長くなってしまう。
【００１４】
このような内燃機関１が冷却された状態において、本実施例の内燃機関１では、上記アクチエータ８により上記管状部材７を第１回転位置に位置させるようになっている。
図２（ａ）に示すように、管状部材７に穿設された潤滑油流入側連通口１０は、管状部材７の回転位置にかかわらず常時上記潤滑油流入側通路４と連通していることから潤滑油はこの潤滑油流入側連通口１０を介して管状部材７の内部に流入している。
管状部材７の内部に流入した潤滑油は、その後管状部材７に穿設されたピストン側連通口１１に差し掛かるが、図３（ａ）に示すように、管状部材７が第１回転位置に位置している際には、上記ピストン側連通口１１は上記ピストン側通路５と非連通状態となっている。
一方、管状部材７を流通する潤滑油は、管状部材７に穿設された軸受側連通口１２に差し掛かると、図４（ａ）に示すように、上記軸受側連通口１２は管状部材７の回転位置にかかわらず常時上記軸受側通路６と連通していることから、潤滑油はこの軸受側通路６を介して軸受に供給されるようになっている。
【００１５】
このように、内燃機関１の冷温状態において、上記アクチエータ８により管状部材７を第１回転位置に位置させることで、ピストン側連通口１１は上記ピストン側通路５と非連通状態となり、潤滑油がピストンに供給されないことから、内燃機関１が暖機されるまでの間ピストンは潤滑油によって冷却されず、内燃機関１の暖機にかかる時間を短縮させることができる。
一方、上記軸受側通路６には潤滑油が常時供給されるようになっていることから、内燃機関１の運転開始直後から軸受に潤滑油を供給して、軸受とクランク軸との潤滑を行うことが可能となっている。
また、上記管状部材７の内径は同一径となっているため、潤滑油の流通は阻害されず、潤滑油の流路抵抗が低いことから、特に潤滑油の粘度の高い場合において、オイルポンプの送液能力が低くても送液でき、オイルポンプの容量を増加させる必要がない。
【００１６】
このようにして内燃機関１が暖機されると、上記アクチエータ８は管状部材７を第１回転位置から第２回転位置へと回転させる。
このとき管状部材７に穿設した潤滑油流入側連通口１０は、図２（ｂ）に示すように潤滑油流入側通路４に連通した状態を維持しており、潤滑油が管状部材７に供給される状態が維持される。
これと同様、管状部材７に穿設した軸受側連通口１２も、図４（ｂ）に示すように潤滑油通路３と小径部７ｂとによって形成された空間を介して軸受側通路６に連通した状態を維持しており、潤滑油が軸受に供給される状態が維持される。
一方、管状部材７に穿設したピストン側連通口１１は、図３（ｂ）に示すように管状部材７が第２回転位置に位置したことにより、上記ピストン側通路５と連通状態となる。
その結果、潤滑油は管状部材７から当該ピストン側通路５を介してピストンに噴射されることとなり、ピストンが冷却されるようになっている。
【００１７】
その後、内燃機関１が例えばアイドリング状態となると、ピストンが冷却されて潤滑油による冷却が不要になり、一方では内燃機関１が低回転になるためオイルポンプの送液能力が低下する。
そこで本実施例では、上記アクチエータ８により管状部材７を再び第２回転位置から第１回転位置に位置させる。
これにより、図３（ａ）に示すように上記管状部材７におけるピストン側連通口１１とピストン側通路５とが再度非連通状態となり、潤滑油によるピストンの冷却が行われず、またその分オイルポンプの送液能力が低くても良いことから、低回転時における内燃機関１の燃費を抑えることができる。
なお、上記アクチエータ８の作動するタイミングについては、適宜設定可能であり、上述したようなときにだけ作動するのではなく、潤滑油の温度や内燃機関１の回転数等に応じて自由に設定することができる。
【００１８】
図５は第２実施例にかかる内燃機関１０１の断面図を示しており、当該実施例において、上記第１実施例にかかる内燃機関１と共通する部材については説明を省略するものとし、第１実施例で使用した符号に１００を加算した符号を用いるものとする。
本実施例の管状部材１０７は、外周面の径が潤滑油通路１０３の内径と略同形で一定となっており、第１実施例における上記大径部７ａや小径部７ｂは形成されていない。
そして、上記潤滑油流入側連通口１１０およびピストン側連通口１１１については、管状部材１０７が第１実施例における上記大径部７ａと同径であることから、図２、図３の各断面図と同様の構成を有している。なお、図２、図３では第１実施例で用いた符号をそのまま用いて説明する。
潤滑油流入側連通口１０については、管状部材１０７が第１回転位置または第２回転位置のいずれの回転位置に位置していても、図２（ａ）（ｂ）に示すように上記潤滑油流入側通路４との連通状態を維持するようになっている。
一方ピストン側連通口１１については、管状部材１０７が第１回転位置に位置すると、図３（ａ）に示すようにピストン側通路５とは非連通状態となり、第２回転位置に位置すると、図３（ｂ）に示すようにピストン側通路５とは連通状態となるようになっている。
【００１９】
図６は図５において軸受側通路１０６の形成された位置を示すＶＩ―ＶＩ部の断面図であって、上記管状部材１０７には軸受側連通口１１２が穿設され、図６の（ａ）は上記管状部材１０７が第１回転位置に位置した状態を、（ｂ）は第２回転位置に位置した状態をそれぞれ示している。
上記軸受側連通口１１２は、上記潤滑油流入側連通口１１０と同様、管状部材１０７の外周面の円周方向に沿って形成した長孔となっており、図６（ａ）（ｂ）に示すように管状部材７が第１、第２回転位置のいずれに位置した場合であっても、上記軸受側通路１０６と連通するようになっている。
このような構成により、上記第１実施例の内燃機関１と同様、管状部材１０７の回転位置にかかわらず潤滑油を軸受に供給してこれを潤滑することが可能となっている。
【００２０】
なお上記各実施例では、アクチエータ８、１０８が管状部材７、１０７を第１回転位置または第２回転位置のいずれかに位置させるが、例えばアクチエータ８が管状部材７をより多数の回転位置に位置させることも可能である。
その場合、回転角度に応じて上記ピストン側連通口１１とピストン側通路５との流路面積を変更することが可能となるため、ピストンへの潤滑油の噴射量を制御することが可能となる。
このことは、上記第２実施例における上記軸受側連通口１１２にも適用することができ、管状部材１０７の回転位置に応じて上記軸受側連通口１１２と軸受側通路１０６との流路面積を変更して、上記軸受への潤滑油の送液量を制御することが可能となる。
さらに、上記実施例では上記移動手段としてアクチエータ８、１０８を用い、管状部材７、１０７を回転させるようになっているが、例えば管状部材７、１０７を軸方向に移動させる移動手段としてもよい。
この場合、例えば上記潤滑油流入側連通口１０のように、管状部材７の位置にかかわらず常時潤滑油流入側通路４と連通する連通口については、軸方向に長い長孔を穿設すればよい。
【符号の説明】
【００２１】
１  内燃機関                    ２  シリンダブロック
３  潤滑油通路                  ４  潤滑油流入側通路
５  ピストン側通路              ６  軸受側通路
７  管状部材                    ７ａ  大径部
７ｂ  小径部                    ８  アクチエータ
１０  潤滑油流入側連通口        １１  ピストン側連通口
１２  軸受側連通口
【図１】
2013253511.tif 000003
【図２】
2013253511.tif 000004
【図３】
2013253511.tif 000005
【図４】
2013253511.tif 000006
【図５】
2013253511.tif 000007
【図６】
2013253511.tif 000008