(57)【要約】【課題】エンジンの負荷増大を抑制しつつ、周期的に運動する要素へのオイルの供給をより効果的に行うこと。【解決手段】エンジンのクランク軸の駆動力により駆動され、該クランク軸の回転周期に同期した周期で吐出圧を脈動させてオイルを圧送するオイル圧送手段と、前記回転周期に同期した周期で運動するエンジン構成部品の要給油部に、前記オイル圧送手段から圧送されるオイルを導くオイル通路と、を備え、前記オイル圧送手段の吐出圧が予め定めた圧力以上となる圧力タイミングが、前記エンジン構成部品が特定の位置に位置するタイミングに合わせて設定されていることを特徴とする。【選択図】図４
2009209835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸の駆動力により駆動され、該クランク軸の回転周期に同期した周期で吐出圧を脈動させてオイルを圧送するオイル圧送手段と、
前記回転周期に同期した周期で運動するエンジン構成部品の要給油部に、前記オイル圧送手段から圧送されるオイルを導くオイル通路と、を備え、
前記オイル圧送手段の吐出圧が予め定めた圧力以上となる圧力タイミングが、前記エンジン構成部品が特定の位置に位置するタイミングに合わせて設定されていることを特徴とするエンジンの給油装置。
【請求項２】
前記エンジンが、
環状のクーリングチャネルを内蔵し、該クーリングチャネルに連通して下面に開口したオイル導入穴及びオイル排出穴を備えたピストンを備え、
前記エンジン構成部品が前記ピストンであり、
前記要給油部が前記オイル導入穴であり、
前記オイル通路が、
前記ピストンの移動方向下死点側に配設され、前記オイル導入穴へ向けてオイルを噴出するオイルジェット部を備え、
前記圧力タイミングが、前記ピストンが下死点に位置するタイミングに合わせて設定されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの給油装置。
【請求項３】
前記オイル通路が、
前記クランク軸のジャーナル部を支持する軸受部に設けた第１油路と、
前記ジャーナル部の周面に開口した第１開口部と連通し、該ジャーナル部内に設けた第２油路と、
コンロッドが連結された、前記クランク軸のピン部の周面に開口した第２開口部と連通して前記クランク軸内に設けられ、前記第２油路と連通した第３油路と、を備え、
前記エンジン構成部品が前記クランク軸であり、
前記要給油部が前記ピン部の周面であり、
前記圧力タイミングが、前記第１油路と前記第１開口部とが連通するタイミングに合わせて設定されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの給油装置。
【請求項４】
前記第１油路と前記第１開口部とは、ピストンの位置が上死点手前のタイミングで連通し、
前記ピストンの位置が前記上死点手前のタイミングにおいて、前記第２開口部が前記ピストン側を指向するように、前記第２開口部を形成したことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの給油装置。
【請求項５】
前記オイル圧送手段が、
オイルポンプと、
前記クランク軸の駆動力を前記オイルポンプに伝達する動力伝達機構と、
を備え、
前記動力伝達機構が、前記クランク軸の駆動力により回転する第１の楕円歯車と、
前記第１の楕円歯車と噛合し、前記オイルポンプの駆動軸に前記クランク軸の駆動力を伝達する第２の楕円歯車と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジンの給油装置。
【請求項６】
前記オイル圧送手段が、容量可変型のオイルポンプを備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジンの給油装置。
【請求項７】
前記圧力タイミングが、前記吐出圧が最高圧となるタイミングであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエンジンの給油装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの要給油部にオイルを供給する給油装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
潤滑或いは冷却が求められる、エンジンの要給油部にオイルを供給する給油装置は、一般にエンジン出力（クランク軸の駆動力）を駆動源としたオイルポンプを備える。このようなオイルポンプとしては、定容量型のオイルポンプのみならず、可変容量型のオイルポンプを用いたものも提案されている（特許文献１）。
【０００３】
ここで、給油対象となる要潤滑部或いは要冷却部が、周期的に運動する要素である場合、オイルの供給性が必ずしもよくない場合がある。例えば、ピストンを冷却するため、ピストン内にクーリングチャネルを設け、気筒下部からオイルジェットによりオイルをクーリングチャネルに向けて噴出する構成の場合、ピストンが上死点付近にある場合はオイルジェットとピストンとの距離が大きく離れることから、噴出オイルが部分的にしかクーリングチャネルに行き渡らず、噴出オイルが十分にピストン冷却に利用されない。
【０００４】
また、例えば、クランク軸のピン部とコンロッドとの連結部分を潤滑するため、クランク軸内にオイル通路を形成し、軸受部側のオイル通路と半割りのメタル軸受の開口部及び溝を介して連通させてオイルを供給する構成の場合、クランク軸の回転による遠心力の作用により、クランク軸内のオイル通路内にオイル供給方向とは反対向きの抵抗が生じ、オイルが十分に供給されない場合があり、ピン部へオイルを効果的に供給するためには、オイルに一定の圧力が作用していることが必要となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０３１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような問題を解決する方法としては、より大容量のオイルポンプを使用してその吐出圧を上げることが挙げられる。しかし、大容量のオイルポンプを使用すると、オイルポンプの駆動によるエンジンの負荷が大きくなり、燃費低減の要因となる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、エンジンの負荷増大を抑制しつつ、周期的に運動する要素へのオイルの供給をより効果的に行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、エンジンのクランク軸の駆動力により駆動され、該クランク軸の回転周期に同期した周期で吐出圧を脈動させてオイルを圧送するオイル圧送手段と、
前記回転周期に同期した周期で運動するエンジン構成部品の要給油部に、前記オイル圧送手段から圧送されるオイルを導くオイル通路と、を備え、前記オイル圧送手段の吐出圧が予め定めた圧力以上となる圧力タイミングが、前記エンジン構成部品が特定の位置に位置するタイミングに合わせて設定されていることを特徴とするエンジンの給油装置が提供される。
【０００９】
この給油装置では、前記オイル圧送手段により、オイルの吐出圧を周期的に脈動させることで、吐出圧が高圧な状態を周期的に発生させることができる。この場合、平均的な吐出圧としては当該高圧な状態での吐出圧よりも下がるので、エンジンの負荷増大を抑制することができる。そして、前記圧力タイミングを、前記エンジン構成部品が特定の位置に位置するタイミングに合わせて設定することで、前記要求油部に対して効果的なタイミングで高圧なオイルを供給することができ、周期的に運動する要素へのオイルの供給をより効果的に行うことができる。
【００１０】
本発明においては、前記エンジンが、環状のクーリングチャネルを内蔵し、該クーリングチャネルに連通して下面に開口したオイル導入穴及びオイル排出穴を備えたピストンを備え、前記エンジン構成部品が前記ピストンであり、前記要給油部が前記オイル導入穴であり、前記オイル通路が、前記ピストンの移動方向下死点側に配設され、前記オイル導入穴へ向けてオイルを噴出するオイルジェット部を備え、前記圧力タイミングが、前記ピストンが下死点に位置するタイミングに合わせて設定されていてもよい。
【００１１】
この構成によれば、前記オイル導入穴が前記オイルジェット部に、より近接したタイミングで、より高圧のオイルを供給でき、前記クーリングチャネルへの給油量を高めてピストンの冷却性を向上できる。
【００１２】
また、本発明においては、前記オイル通路が、前記クランク軸のジャーナル部を支持する軸受部に設けた第１油路と、前記ジャーナル部の周面に開口した第１開口部と連通し、該ジャーナル部内に設けた第２油路と、コンロッドが連結された、前記クランク軸のピン部の周面に開口した第２開口部と連通して前記クランク軸内に設けられ、前記第２油路と連通した第３油路と、を備え、前記エンジン構成部品が前記クランク軸であり、前記要給油部が前記ピン部の周面であり、前記圧力タイミングが、前記第１油路と前記第１開口部とが連通するタイミングに合わせて設定されていてもよい。
【００１３】
この構成によれば、前記第１油路と前記第１開口部とが連通している場合に、より高圧のオイルを供給でき、前記ピン部の周面への給油量を高めて前記ピン部と前記コンロッドとの連結部分の潤滑性を向上できる。
【００１４】
この場合、前記第１油路と前記第１開口部とは、ピストンの位置が上死点手前のタイミングで連通し、前記ピストンの位置が前記上死点手前のタイミングにおいて、前記第２開口部が前記ピストン側を指向するように、前記第２開口部を形成してもよい。
【００１５】
この構成によれば、前記ピン部と前記コンロッドとの間に作用する荷重が高まる、前記ピストンが上死点付近において、前記ピン部の周面への給油量をより確実に高めて前記ピン部と前記コンロッドとの連結部分の潤滑性を向上できる。
【００１６】
また、本発明においては、前記オイル圧送手段が、オイルポンプと、前記クランク軸の駆動力を前記オイルポンプに伝達する動力伝達機構と、を備え、前記動力伝達機構が、前記クランク軸の駆動力により回転する第１の楕円歯車と、前記第１の楕円歯車と噛合し、前記オイルポンプの駆動軸に前記クランク軸の駆動力を伝達する第２の楕円歯車と、を備えてもよい。この構成によれば、機械的な構成により、前記オイルポンプの吐出圧の脈動を発生させることができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記オイル圧送手段が、容量可変型のオイルポンプを備えてもよい。この構成によれば、平均的な吐出圧を調整でき、吐出圧の脈動発生を確保しながら、エンジン高回転時における駆動損失を抑制できる。
【００１８】
また、本発明においては、前記圧力タイミングが、前記吐出圧が最高圧となるタイミングであってもよい。この構成によれば、前記要求油部に対して効果的なタイミングで、最も高圧なオイルを供給することができ、周期的に運動する要素へのオイルの供給を更に効果的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上述べた通り、本発明によれば、エンジンの負荷増大を抑制しつつ、周期的に運動する要素へのオイルの供給をより効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明の一実施形態に係る給油装置が適用されたエンジンＡの概略図である。エンジンＡは、４サイクル直列４気筒ガソリンレシプロエンジンであるが、本発明は、他の気筒列配置、気筒数、或いはディーゼル形式等、他の種類のエンジンにも適用可能である。
【００２１】
エンジンＡは、シリンダヘッド１、シリンダブロック２及びオイルパン３を備える。シリンダヘッド１には、吸気側のカム軸４と、排気側のカム軸５とが回転自在に支持されており、クランク軸１０の駆動力が伝達されて回転し、それぞれ吸気バルブ４ａ、排気バルブ５ａを往復運動させる。本実施形態では、動弁機構がＤＯＨＣ形式に構成されており、吸気バルブ４ａ、排気バルブ５ａは１気筒あたりそれぞれ２つずつ設けられて、燃焼室に臨む吸気ポート、排気ポートを開閉する。
【００２２】
シリンダブロック２には、クランク軸１０が回転自在に支持されている。クランク軸１０は、ジャーナル部１１、ピン部１２、アーム部１３を有する。ピン部１２にはコンロッド３０の下端が回転自在に連結され、コンロッド３０の上端にはピストン２０が揺動自在に連結されている。図１においてコンロッド３０及びピストン２０は１気筒分のみ図示している。
【００２３】
エンジンＡはオイル圧送ユニット４０を備える。オイル圧送ユニット４０は、エンジンＡの要潤滑部或いは要冷却部である要給油部にオイルを圧送する。オイル圧送ユニット４０はオイルポンプ４１と、動力伝達機構４２と、を備え、オイルポンプ４１はクランク軸１０の駆動力、つまり、エンジンＡの出力を動力源として駆動する。オイルポンプ４１は、オイルパン３内に配置されたオイルストレーナ６を介してオイルパン３内のオイルを汲み上げ、オイルフィルタ７を介してシリンダブロック２内に形成されたオイルギャラリ８へオイルを圧送する。オイルギャラリ８は、圧送されたオイルをエンジンＡの要給油部に導くオイル通路の一部を構成する。
【００２４】
オイル圧送ユニット４０は、クランク軸１０の回転周期に同期した周期で吐出圧を脈動させてオイルを圧送する。本実施形態の場合、動力伝達機構４２を設け、かつ、動力伝達機構４２を楕円歯車４２ａ、４２ｂを用いて構成することで、クランク軸１０の回転周期に同期した周期で吐出圧を脈動させる。これにより、オイルポンプ４１自体は従前のものを使用でき、また、機械的なシンプルな構成により、オイルポンプ４１の吐出圧の脈動を発生させることができる。
【００２５】
図２（ａ）は、楕円歯車４２ａ及び４２ｂの説明図である。楕円歯車４２ａはクランク軸１０に固定され、楕円歯車４２ｂはオイルポンプ４１の駆動軸（入力軸）４１ａに固定されており、互いに噛合している。この構成により、クランク軸１０の駆動力をオイルポンプ４１に伝達し、オイルポンプ４１を運転する。
【００２６】
図２（ａ）の楕円歯車４２ａ及び４２ｂは、楕円４葉歯車である。このため、楕円歯車４２ａが１回転するうちに、楕円歯車４２ｂはその回転速度が４回変化する。オイルポンプ４１の吐出量は駆動軸４１ａの回転数に略比例することから、オイルポンプ４１から吐出されるオイルの吐出圧は正弦波状に周期的に変化する。本実施形態の場合、楕円歯車４２ａ及び４２ｂが楕円４葉歯車であることから、吐出圧の脈動の周期はクランク軸１０の回転位相でみると、クランク軸１０回転周期の１／２となる。そうすると、ピストン２０が上死点−下死点間で１回往復運動をする間、オイルポンプ４１の吐出圧は、最高圧、最低圧がそれぞれ２回ずつ現れることになる。オイルポンプ４１の吐出圧の脈動の周期は、楕円歯車の葉数等を変えることで変更することができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、動力伝達機構４２を楕円歯車４２ａ、４２ｂから構成したが、これに限られない。例えば、図２（ｂ）に示す構成を採用できる。図２（ｂ）は動力伝達機構４２の他の構成例を示す図である。同図の例では、中間軸７０を設け、クランク軸１０と中間軸７０との間を平歯車７１、７２で動力伝達し、中間軸７０と駆動軸４１ａとの間を楕円歯車４２ａ、４２ｂで動力伝達したものである。平歯車７１、７２のギヤ比により、オイルポンプ４１の吐出圧の脈動の周期を変更することができる。例えば、楕円歯車４２ａ、４２ｂを楕円４葉歯車とした場合、平歯車７１、７２のギヤ比を２：１とすると、オイルポンプ４１の吐出圧の脈動の周期はクランク軸１０の回転位相でみると、クランク軸１０の回転周期の１／４となる。
【００２８】
本実施形態では、動力伝達機構４２により、クランク軸１０の回転周期に同期した周期でオイルポンプ４１の吐出圧を脈動させる構成としたが、これに限らない。例えば、オイルポンプ４１の吐出オイルを貯留するチャンバ、及び、チャンバとオイル通路との連通をクランク軸１０の回転周期に同期して開閉するアクチュエータ等から構成してもよい。
【００２９】
図１に戻り、本実施形態の場合、オイルポンプ４１は可変容量型のポンプである。固定容量型のポンプも採用可能であるが、その場合リリーフ弁が一般には必要となる。つまり、オイルポンプの吐出圧はエンジンＡの回転数に略比例するから、高回転域においては吐出圧が必要以上に高くなり、駆動損失が大きくなる。そのため、リリーフ弁を設けて吐出圧が一定以上にならないようにしている。
【００３０】
しかし、本実施形態のように、オイルポンプ４１の吐出圧を脈動させる構成においては、リリーフ弁を設けると、エンジンＡが低回転域においても、吐出圧が高圧となる周期においてリリーフ弁が働き、意図する吐出圧が得られない場合が生じ得る。そこで、本実施形態では、リリーフ弁を廃して可変容量型のポンプをオイルポンプ４１として使用する。そして、エンジンＡが高回転域にある場合は、オイルポンプ４１の容積を縮小して吐出量を減少させる。この制御は、例えば、図１に示すように制御部９からオイルポンプ４１のアクチュエータ４１ｂに制御信号を送出して行うことができる。制御部９は例えばＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）であり、クランク角センサ等のエンジン回転数センサからの検出結果に応じて、アクチュエータ４１ｂに制御信号を送出し、オイルポンプ４１の容積を変更する。このように可変容量型のポンプを用いることで、平均的な吐出圧を調整でき、吐出圧の脈動発生を確保しながら、エンジン高回転時における駆動損失を抑制できる。
【００３１】
さて、このように本実施形態では、オイル圧送ユニット４０により、オイルの吐出圧を周期的に脈動させることで、吐出圧が高圧な状態を周期的に発生させることができる。この場合、平均的な吐出圧としては当該高圧な状態での吐出圧よりも下がるので、エンジンの負荷増大を抑制することができる。
【００３２】
そして、クランク軸１０の回転周期に同期した周期で運動するエンジン構成部品の要給油部に、オイル圧送ユニット４０から圧送されるオイルを供給する。その際、オイル圧送ユニットの吐出圧が予め定めた圧力以上となる圧力タイミングが、エンジン構成部品が特定の位置に位置するタイミングに合わせて設定する。圧力タイミングを、エンジン構成部品が特定の位置に位置するタイミングに合わせて設定することで、要給油部に対して効果的なタイミングで高圧なオイルを供給することができ、周期的に運動する要素へのオイルの供給をより効果的に行うことができる。
【００３３】
圧力タイミングの設定は、本実施形態では、クランク軸１０に対する楕円歯車４２ａの取付け、つまり、クランク軸１０の回転方向に関するクランク軸１０と楕円歯車４２ａとの相対的な取付位置により行うことができる。
【００３４】
上記の予め定めた圧力としては、周期的に脈動する吐出圧の平均圧力を超える圧力とし、最高圧力で最も効果が高く、周期的に運動する要素へのオイルの供給を最も効果的に行うことができる。しかし、平均圧力と最高圧力の差の例えば、１／２以上、更に好ましくは１／４以上、また更に好ましくは１／８以上であれば、エンジンの負荷増大の抑制と、周期的に運動する要素へのオイルの供給との関係である程度の効果が見込める。以下、要給油部と吐出圧のタイミング設定の例について説明する。
【００３５】
＜要給油部と吐出圧のタイミング設定の例１＞
ここでは、ピストン２０の冷却にオイル圧送ユニット４０から圧送されるオイルを用いた例について説明する。図３（ａ）はピストン２０の冷却系の構成を示す図、図３（ｂ）は図３（ａ）の線Ｘ−Ｘに沿うピストン２０の断面図である。図３（ａ）において、ピストン２０は略下死点に位置している。
【００３６】
ピストン２０は、その上部に内蔵された環状のクーリングチャネル２１と、クーリングチャネル２１に連通して該上部の下面に開口したオイル導入穴２２及びオイル排出穴２３を備える。ピストン２０の移動方向下死点側でピストン２０やコンロッド３０等と干渉しない位置、本実施形態では、シリンダブロック２のクランクケース内の上部にオイルジェット部５０が設けられている。オイルジェット部５０は、オイルギャラリ８と連通し、ノズル５１の先端からオイル導入穴２２に向けてオイルを噴出するよう配置されており、オイル導入穴２２へオイルを導くオイル通路の一部を構成している。
【００３７】
ピストン２０をより効果的に冷却するためには、クーリングチャネル２１内に円滑にオイルが供給される必要があり、このためにはオイルがより高圧であることが望ましい。一方、オイルジェット部５０から噴出されるオイルは、ピストン２０が図３（ａ）に示すように下死点付近に位置している場合に、オイル導入穴２２に最も入り易く、したがって、クーリングチャネル２１内にオイルを供給し易くなる。ピストン２０が上死点側に位置する程、オイル導入穴２２とノズル５１の先端とが離間するため、オイルの供給効率が劣る。
【００３８】
そこで、本実施形態では、オイル圧送ユニット４０の吐出圧が予め定めた圧力以上となる圧力タイミングをピストン２０が下死点に位置するタイミングに合わせて設定する。
【００３９】
図４は、クランク軸１０のクランク角と、オイル圧送ユニット４０の吐出圧の脈動周期との位相関係の例を示す図である。同図の例では、４気筒中のある気筒のピストン２０が、クランク軸１０の回転位相で１８０度の時に下死点に位置する場合を想定している。このとき、オイル圧送ユニット４０の吐出圧は最高圧となるようにそのタイミングを設定している。
【００４０】
このため、図３（ａ）に示したように、ピストン２０が下死点近傍に位置しているときに、オイルジェット部５０から最高圧でオイル導入穴２２へオイルが噴射され、クーリングチャネル２１内により多くのオイルが高圧で供給される。このように、オイル導入穴２２がオイルジェット部５０に、より近接したタイミングで、より高圧のオイルを供給でき、クーリングチャネル２１への給油量を高めてピストン２０の冷却性を向上できる。
【００４１】
ここで、本実施形態のエンジンＡは直列４気筒エンジンであり、４つのピストン２０のうちの２つずつで、下死点に位置するタイミングが、クランク軸１０の回転位相で１８０度ずれる。一方、オイル圧送ユニット４０は吐出圧の脈動周期がクランク軸１０の回転周期の１／２であり、クランク軸１０の回転位相で１８０度毎に吐出圧が最高圧となるタイミングが訪れる。したがって、全気筒のピストン２０がそれぞれ下死点近傍に位置しているときに、オイルジェット部５０から最高圧でオイル導入穴２２へオイルを噴射することができる。気筒数を変えた場合は、それに応じてオイル圧送ユニット４０は吐出圧の脈動周期を変えることで、やはり全気筒のピストンについて同様にオイルの圧送が可能となる。
【００４２】
＜要給油部と吐出圧のタイミング設定の例２＞
ここでは、クランク軸１０のピン部１２とこれに連結されたコンロッド３０との摺動面の潤滑にオイル圧送ユニット４０から圧送されるオイルを用いた例について説明する。図５（ａ）は、クランク軸１０のジャーナル部１１の軸受周辺の構造を示す図、図５（ｂ）はクランク軸１０内のオイル通路を説明するクランク軸１０の断面図、図５（ｃ）はクランク軸１０内のオイル通路を説明するクランク軸１０の一部外観図である。
【００４３】
図５（ａ）に示すように、クランク軸１０のジャーナル部１１は、シリンダブロック２と一体に形成された上部軸受部１４と、上部軸受部１４にボルト締結される下部軸受部１６と、により回転自在に支持される。同図において矢印はクランク軸１０の回転方向を示す。
【００４４】
上部軸受部１４及び下部軸受部１６と、ジャーナル部１１との間には、上側部１５Ａ及び下側部１５Ｂからなる半割りの環状メタル軸受１５が設けられている。上部軸受部１４はオイルギャラリ８と連通した油路６０が形成され、メタル軸受１５の上側部１５Ａには油路６０に連通した油穴６１ａと油溝６１ｂとが設けられている。オイルギャラリ８、油路６０、油穴６１ａ及び油溝６１ｂを介して供給されるオイルは、ジャーナル部１１周面とメタル軸受１５との間に進入して油膜を形成する。
【００４５】
ジャーナル部１１には、その半径方向に貫通した油路６２が設けられており、油路６２の端部はそれぞれジャーナル部１１の周面に開口した開口部６２ａ、６２ｂを形成し、回転軌跡上、油路６０、油穴６１ａ及び油溝６１ｂと一致している。図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、油路６２には、ジャーナル部１１、アーム部１３およびピン部１２に跨ってクランク軸１０内に設けられた油路６３が連通している。油路６３の一方端部は、ピン部１２の周面に開口した開口部６３ａを形成している。
【００４６】
油路６２と、油路６０及び油穴６１ａとは、クランク軸１０の回転位相がある位相である場合に互いに直接的に連通する。この連通時には、オイルギャラリ８、油路６０、油穴６１ａ、油路６２並びに油路６３を介して供給されるオイルは、この回転位相以外の位相である場合に比べて、油溝６１ｂを経由しない分、流通抵抗がなく、開口部６３ａから噴出して、ピン部１２周面とコンロッド３０との摺動面の潤滑が高まり易い。
【００４７】
しかし、クランク軸１０は常時回転していることから、油路６２内のオイルには遠心力が作用し、半径方向外方に向かおうとし易い。よって、ピン部１２周面とコンロッド３０との摺動面を効果的に潤滑するためには、油路６２内により高圧のオイルを供給して、油路６３へより多くのオイルが進入することが望ましい。
【００４８】
そこで、本実施形態では、オイル圧送ユニット４０の吐出圧が予め定めた圧力以上となる圧力タイミングを、油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが連通するタイミングに合わせて設定する。これにより、油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが連通している場合に、より高圧のオイルを供給でき、ピン部１２の周面への給油量を高めてピン部１２とコンロッド３０との連結部分の潤滑性を向上できる。
【００４９】
ここで、ピン部１２とコンロッド３０との間には、気筒が燃焼行程初期において最も強い荷重が作用する。よって、気筒が燃焼行程初期に至ったときに、ピン部１２の周面に十分なオイルが供給されていることが望ましい。そこで、ピストン２０の位置との関係で、油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが連通するタイミング、つまり、クランク軸１０の回転位相が重要となってくる。そこで、本実施形態では、油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが、ピストン２０の位置が上死点手前のタイミングで連通するようにこれらを形成する。加えて、ピストン２０の位置が上死点手前のタイミングで、開口部６３ａがピストン２０側を指向するように開口部６３ａを形成する。
【００５０】
図６（ａ）は、油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが連通するタイミングでのクランク軸１０の位置（回転位相）を示す図である。矢印ｄ１はクランク軸１０の回転方向を示す。同図の例では、クランク軸１０の回転位相で上死点前４５度の位置において油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが連通するようにこれらが形成された例である。
【００５１】
図７はクランク軸１０のクランク角と、オイル圧送ユニット４０の吐出圧の脈動周期との位相関係の例を示す図である。同図の例では、４気筒中のある気筒のピストン２０が、クランク軸１０の回転位相で０度の時に上死点に位置する場合を想定している。オイル圧送ユニット４０の吐出圧は、−４５度の時に最高圧となるようにそのタイミングを設定している。
【００５２】
このため、図６（ａ）に示したように、油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが連通するタイミングで、オイルギャラリ８、油路６０及び油穴６１ａを介して油路６２及び油路６３にオイルが最高圧で進入し、ピン部１２周面にオイルが供給される。このとき、開口部６３ａがピストン２０側（本実施形態では上側）を指向しているから、ピン部１２の周面のうち、そのピストン２０側の領域に特にオイルが供給される。その後、ピストン２０が上死点に達して燃焼室内で燃焼が起こり、ピン部１２とコンロッド３０との間に荷重が作用したときには、ピン部１２周面にオイルが十分に供給される。よって、ピン部１２とコンロッド３０との間に作用する荷重が高まる、ピストン２０が上死点付近において、ピン部１２の周面への給油量をより確実に高めてピン部１２とコンロッド３０との連結部分の潤滑性を向上できる。
【００５３】
本実施形態では、油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが連通するタイミング並びにオイルが最高圧となるタイミングを上死点前４５度としたが、例えば、上死点前２０度〜６０度の範囲であれば、ピストン２０が上死点に達して燃焼室内で燃焼が起こったときに、ピン部１２周面の潤滑性を確保できよう。
【００５４】
なお、本実施形態のエンジンＡは直列４気筒エンジンであり、オイル圧送ユニット４０は吐出圧の脈動周期がクランク軸１０の回転周期の１／２であることから、全気筒のピン部１２の周面の潤滑について、上記のオイル供給を行うことができる。そして、気筒数を変えた場合は、それに応じてオイル圧送ユニット４０の吐出圧の脈動周期を変えることで、やはり全気筒のピン部周面について同様にオイルの供給が可能となる。
【００５５】
なお、ジャーナル部１１とメタル軸受１５との間の荷重について見れば、やはり、気筒が燃焼行程初期において最も強い荷重が作用する。よって、気筒が燃焼行程初期に至ったときに、ジャーナル部１１のピストン２０と反対側の部分（本実施形態では下側）の周面に十分なオイルが供給されていることが望ましい。図６（ｂ）は、油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが連通するタイミングでのクランク軸１０の位置（回転位相）の他の例をを示す図である。
【００５６】
図６（ａ）の構成との違いは、ジャーナル部１１内の油路６２の位置を変えて油路６２'としたものである。開口部６２ａ'、６２ｂ'は、油路６２'の端部であって、ジャーナル部１１周面に開口した部分であり、開口部６２ａ、６２ｂに相当する。
【００５７】
開口部６２ｂ'は、ピストン２０の位置が上死点手前のタイミング（４５度手前）で、ピストン２０と反対側を指向するように形成されている。油路６３'、開口部６３ａ'は、それぞれ油路６３、６３ａに相当し、開口部６３ａ'は、開口部６３ａと同様にピストン２０の位置が上死点手前のタイミングで、ピストン２０側を指向している。
【００５８】
この構成によれば、ピストン２０が上死点に達して燃焼室内で燃焼が起こった時のピン部１２周面の潤滑性のみならず、ジャーナル部１１周面の潤滑性も確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る給油装置が適用されたエンジンＡの概略図である。
【図２】（ａ）は、楕円歯車４２ａ及び４２ｂの説明図、（ｂ）は動力伝達機構４２の他の構成例を示す図である。
【図３】（ａ）はピストン２０の冷却系の構成を示す図、（ｂ）は図３（ａ）の線Ｘ−Ｘに沿うピストン２０の断面図である。
【図４】クランク軸１０のクランク角と、オイル圧送ユニット４０の吐出圧の脈動周期との位相関係の例を示す図である。
【図５】（ａ）は、クランク軸１０のジャーナル部１１の軸受周辺の構造を示す図、（ｂ）はクランク軸１０内のオイル通路を説明するクランク軸１０の断面図、（ｃ）はクランク軸１０内のオイル通路を説明するクランク軸１０の一部外観図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、油路６０及び油穴６１ａと、油路６２とが連通するタイミングでのクランク軸１０の位置（回転位相）を示す図である。
【図７】クランク軸１０のクランク角と、オイル圧送ユニット４０の吐出圧の脈動周期との位相関係の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ  エンジン
８  オイルギャラリ
１０  クランク軸
４０  オイル圧送ユニット
４１  オイルポンプ
４２  動力伝達機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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