JP6270380B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本願発明は、ピストン冷却用のオイルジェット装置を備えた内燃機関に関するものである。   The present invention relates to an internal combustion engine provided with an oil jet device for cooling a piston.

レシプロ式内燃機関において、ピストンの裏側にオイルジェット装置でオイルを噴出させて冷却することは広く行われている。その例として特許文献1には、オイルポンプからオイルが圧送されるオイル通路をシリンダブロックに設けて、オイル通路の端部にオイルジェット装置(ノズル)を設けることが開示されている。   In a reciprocating internal combustion engine, it is widely performed to cool oil by jetting oil to the back side of a piston with an oil jet device. As an example, Patent Document 1 discloses that an oil passage through which oil is pumped from an oil pump is provided in a cylinder block, and an oil jet device (nozzle) is provided at an end of the oil passage.

特開2003−74347号公報JP 2003-74347 A

シリンダブロックにオイルジェット用のオイル通路を形成すると、ホースやパイプで配管する場合に比べて構造を簡素化できる利点があるが、異音の原因になったりノッキングセンサの誤作動を引き起こしたりするおそれがあった。特に、チェーンケースにオイルポンプを一体化しているタイプの内燃機関では、チェーンケースに設けた送油通路がシリンダブロックのメインギャラリーに連通していることからチェーンケースが振動しやすいためと推測されるが、異音や振動が顕著に現れていた。 To form an oil passage for the oil jet on the cylinder block, there is an advantage that the structure can be simplified as compared with the case of piping hoses and pipes, or cause a malfunction of the knock sensor or causing abnormal noise fear was there. In particular, in an internal combustion engine of the type in which an oil pump is integrated in the chain case, it is presumed that the oil supply passage provided in the chain case communicates with the main gallery of the cylinder block, so that the chain case is likely to vibrate. However, unusual noise and vibration were prominent.

本願発明は、かかる現状を改善すべく成されたものである。   The present invention has been made to improve the current situation.

さて、オイルを加圧するオイルポンプは一般にトロコイドポンプが使用されており、このトロコイドポンプは、ポンプハウジングとホンプカバーとの間に形成されたポンプ室にインナーロータとアウターロータとを配置した構成になっているが、タイミングチェーンを覆うチェーンケースの一部をポンプハウジングに兼用して、クランク軸にインナーロータを固定することが行われており、この構成を採用すると、チェーンケースがオイルポンプの一部に兼用されるため内燃機関の軽量化・コンパクト化に貢献できる利点がある。   A trochoid pump is generally used as an oil pump for pressurizing oil, and this trochoid pump has a configuration in which an inner rotor and an outer rotor are arranged in a pump chamber formed between a pump housing and a pump cover. However, part of the chain case that covers the timing chain is also used as the pump housing, and the inner rotor is fixed to the crankshaft. When this configuration is adopted, the chain case becomes part of the oil pump. Since it is also used, there is an advantage that it can contribute to weight reduction and compactness of the internal combustion engine.

そして、このポンプハウジングをチェーンケースに一体化した場合、加圧されたオイルはチェーンケースに設けた送油通路からシリンダブロックに設けたメインギャラリーに送られており、従って、チェーンケースをシリンダブロックに重ね固定すると、チェーンケースの送油通路とシリンダブロックのメインギャラリーとが連通するようになっているが、この場合、上記のとおり、前記した異音や振動が発生しやすくなっていた。 When this pump housing is integrated into the chain case, the pressurized oil is sent from the oil feed passage provided in the chain case to the main gallery provided in the cylinder block. when overlapping fixed and the main gallery of the oil feed passage and the cylinder block of the chain case is adapted to communicate, in this case, as described above, the above-described abnormal noise or vibration is not likely to occur.

異音・振動の原因としてオイルの脈動が考えられるが、本願発明者たちが更に解析・分析して研究したところ、異音・振動にはチェーンケースの構造が大きく影響していることが判明した。つまり、チェーンケースは浅いトレー状になっているが、その厚さは薄いため、オイルの脈動によって膜振動が発生して異音・振動の原因になっていることが判明した。本願発明はこのような知見に基づいて成されたものである。   Oil pulsation can be considered as the cause of abnormal noise and vibration, but the inventors of the present application further analyzed, analyzed, and found that the structure of the chain case greatly affected the abnormal noise and vibration. . In other words, the chain case has a shallow tray shape, but its thickness is so thin that it has been found that membrane vibration is generated by the pulsation of oil, causing abnormal noise and vibration. The present invention has been made based on such knowledge.

本願発明の内燃機関は、ピストンが摺動自在に嵌まったシリンダボアを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの一側面(クランク軸の一端部が露出している側面)に固定されたチェーンケースとを有している。   An internal combustion engine of the present invention includes a cylinder block having a cylinder bore in which a piston is slidably fitted, and a chain case fixed to one side surface of the cylinder block (a side surface where one end portion of the crankshaft is exposed). Have.

そして、前記シリンダブロックに、前記ピストンに向けてオイルを噴出させるオイルジェット装置に送油する通路を有するメインギャラリーが形成されており、前記メインギャラリーの一端は、前記シリンダブロックの一側面から前記チェーンケースに向けて開口している一方、
前記チェーンケースは、前記メインギャラリーの一端に連通する送油通路が開口した接続部を有している構成であって、
前記チェーンケースの接続部とシリンダブロックとの間に、前記メインギャラリーと送油通路との連通部を囲うリング状のシール材と、前記シール材を囲うリング状プレートとが介在しており、前記シール材は、前記シリンダブロックとチェーンケースとで挟まれて弾性変形可能である一方、前記リング状プレートは、金属製又はその他の硬質材からなっていて前記シリンダブロックとチェーンケースとで挟み保持されている。
A main gallery having a passage for supplying oil to an oil jet device that ejects oil toward the piston is formed in the cylinder block, and one end of the main gallery is connected to the chain from one side of the cylinder block. While opening towards the case ,
The chain cases is a configuration in which the oil feeding passage communicating with one end of the main gallery has a connecting portion having an opening,
Between the connecting part of the chain case and the cylinder block, a ring-shaped sealing material that surrounds the communication part of the main gallery and the oil feeding passage, and a ring-shaped plate that surrounds the sealing material are interposed, The seal material is sandwiched between the cylinder block and the chain case and can be elastically deformed, while the ring-shaped plate is made of metal or other hard material and is held between the cylinder block and the chain case. ing.

の場合、シール材はリング状プレートとは別体の構成とすることも可能であるし、インサート成形や接着等でリング状プレートに一体化することも可能である。また、リング状プレートの材料はステンレス板や鋼板のような金属板が好ましいが、ナイロン樹脂やポリカーボネートのような硬質の樹脂も使用可能である。 In this case, the sealing material it is also possible to separate the structure from the ring-shaped plate, it can be integrated in a ring-like plates by insert molding or adhesion. The material of the ring-shaped plate is preferably a metal plate such as a stainless steel plate or a steel plate, but a hard resin such as nylon resin or polycarbonate can also be used.

本願発明によると、オイルジェット装置の作動に起因してオイルに脈動が発生しても、異音や振動が発生することは殆どない。従って、機関の静粛性を向上できると共に、ノッキングセンサの誤作動も防止できる。   According to the present invention, even if pulsation occurs in the oil due to the operation of the oil jet device, there is almost no abnormal noise or vibration. Therefore, the quietness of the engine can be improved and the malfunction of the knocking sensor can be prevented.

リング状プレートを設けたことで異音・振動が消える原因は十分には解明していないが、リング状プレートが硬質材製で圧縮変形しないため、チェーンケースがシリンダブロックに一体化されたような状態になって、振動が規制または吸収されていると推測される(例えば、振動して音が出ている板金製品に人の手を当てると振動と音が止まるが、これと同様の現象が発生していると推測される。)。   The reason for the disappearance of abnormal noise and vibration due to the provision of the ring-shaped plate has not been fully elucidated, but the ring-shaped plate is made of hard material and does not compressively deform, so the chain case is integrated with the cylinder block. It is presumed that the vibration is regulated or absorbed (for example, when a person touches a sheet metal product that vibrates and makes noise, the vibration and sound stop. Presumed to have occurred.)

また、簡単な構造であるため、コストが嵩むこともない。この点も本願発明の大きな利点である。   Moreover, since it is a simple structure, cost does not increase. This is also a great advantage of the present invention.

(A)は内燃機関をクランク軸の軸線と直交した方向から見た部分的な縦断側面図、(B)は(A)のB−B視断面図である。(A) is a partial longitudinal sectional side view of the internal combustion engine as viewed from a direction orthogonal to the axis of the crankshaft, and (B) is a sectional view taken along the line BB of (A). (A)は図1の要部拡大図、(B)はパッキン装置の断面図、(B)はリング状プレートの部分断面図である。(A) is the principal part enlarged view of FIG. 1, (B) is sectional drawing of a packing apparatus, (B) is a fragmentary sectional view of a ring-shaped plate. (A)(B)とも他の実施形態を示す図である。(A) (B) is a figure which shows other embodiment.

(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。図1(A)に示すように、内燃機関はピストン1が摺動自在に嵌まったシリンダボア2を有するシリンダブロック3と、シリンダブロック3の一側面3aに固定されたチェーンケース4とを有している。チェーンケース4とシリンダブロック3との間にはタイミングチェーンが配置される空間が空いているが、図1ではチェーンケース4の一部しか表示していないため、空間は現れていない。
(1). First Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1A, the internal combustion engine has a cylinder block 3 having a cylinder bore 2 in which a piston 1 is slidably fitted, and a chain case 4 fixed to one side 3a of the cylinder block 3. ing. Although a space in which the timing chain is disposed is vacant between the chain case 4 and the cylinder block 3, only a part of the chain case 4 is displayed in FIG.

チェーンケース4の側面のうち下部でかつクランク軸(図示せず)から水平方向にずれた部位に、オイルフィルター5が固定されている。チェーンケース4にはオイルフィルター5の吐出ポートに連通した送油通路6が形成されて、シリンダブロック3には、送油通路6に一端を連通させたメインギャラリー7が形成されている。メインギャラリー7はシリンダブロック1の一側部に配置されており、クランク軸の軸線と同じ方向に長く延びている。   An oil filter 5 is fixed to a portion of the side surface of the chain case 4 that is at the bottom and is displaced in the horizontal direction from a crankshaft (not shown). The chain case 4 is formed with an oil feed passage 6 communicating with the discharge port of the oil filter 5, and the cylinder block 3 is formed with a main gallery 7 with one end communicating with the oil feed passage 6. The main gallery 7 is disposed on one side of the cylinder block 1 and extends long in the same direction as the axis of the crankshaft.

メインギャラリー7には、各シリンダボア2の箇所ごとに下向きの枝通路8が接続されている。枝通路8はシリンダブロック1に形成した下向き段差面9に開口しており、下向き段差面9にオイルジェット装置10を装着している。オイルジェット装置10は、上部が枝通路8に嵌まる本体部11と、本体部11から外向きに突出したノズル12とを有しており、本体部11に設けたフランジ13がビスでシリンダブロック1の段差面9にビス(図示せず)で固定されている。なお、オイルジェット装置11は、シリンダブロック1に一体に形成することも可能である。   A downward branch passage 8 is connected to the main gallery 7 for each cylinder bore 2. The branch passage 8 opens to a downward step surface 9 formed in the cylinder block 1, and an oil jet device 10 is attached to the downward step surface 9. The oil jet device 10 has a main body part 11 whose upper part fits into the branch passage 8 and a nozzle 12 protruding outward from the main body part 11, and a flange 13 provided on the main body part 11 is a cylinder block made of screws. 1 is fixed to a stepped surface 9 with screws (not shown). The oil jet device 11 can be formed integrally with the cylinder block 1.

送油通路6は、横長の上部及び下部とこれらを繋ぐ縦長部とでクランク状に形成されており、上部がメインギャラリー7に連通している。なお、図1(A)ではシリンダボア2とオイルフィルター5とを同一面に表示しているが、実際には、シリンダボア2とオイルフィルター5とはクランク軸の軸線と直交した方向にずれており、従って、送油通路6の縦長部は、クランク軸の軸線方向から見た正面視では傾斜姿勢になっている。   The oil feeding passage 6 is formed in a crank shape with a horizontally long upper portion and a lower portion and a vertically long portion connecting them, and the upper portion communicates with the main gallery 7. In FIG. 1 (A), the cylinder bore 2 and the oil filter 5 are shown on the same plane, but actually, the cylinder bore 2 and the oil filter 5 are shifted in a direction perpendicular to the axis of the crankshaft. Therefore, the vertically long portion of the oil feeding passage 6 is inclined in a front view as viewed from the axial direction of the crankshaft.

チェーンケース4のうち送油通路6の上端部を囲う部分は、シリンダブロック3の一側面3aに対向した接続部15になっており、このシリンダブロック1の接続部15とシリンダブロック1の一側面3aとの間に、メインギャラリー7の一端部を囲うパッキン装置16を介在させている。 A portion of the chain case 4 that surrounds the upper end portion of the oil feeding passage 6 is a connection portion 15 that faces one side surface 3 a of the cylinder block 3, and the connection portion 15 of the cylinder block 1 and one side surface of the cylinder block 1. Between 3a, the packing apparatus 16 which surrounds the one end part of the main gallery 7 is interposed.

パッキン装置16は、ステンレス板のような薄金属板からなるリング状プレート17と、これにインサート成形で一体化されたゴム製でリング状のシール材18とで構成されている。リング状プレート17は、接続部15とシリンダブロック1との間に挟まれる円板部17aと、シリンダブロック1の側に曲がったテーパ状の内リム部17bとを有しており、内リム部17bに、シリンダブロック1の側に突出するような状態でシール材18が一体に成形されている。従って、リング状プレート17の円板状部15aは、シール材18を囲うように配置されている。 The packing device 16 is composed of a ring-shaped plate 17 made of a thin metal plate such as a stainless steel plate, and a rubber-made ring-shaped sealing material 18 integrated therein by insert molding. The ring-shaped plate 17 has a disk portion 17a sandwiched between the connecting portion 15 and the cylinder block 1, and a tapered inner rim portion 17b bent toward the cylinder block 1 side. A sealing material 18 is integrally formed on 17b so as to protrude to the cylinder block 1 side. Accordingly, the disc-shaped portion 15 a of the ring-shaped plate 17 is disposed so as to surround the sealing material 18.

内リム部17bには、シール材18が入り込む貫通穴19を周方向に沿って飛び飛びで多数形成されている。このため、シール材18は内リム部17bに強固に取付けられている。   In the inner rim portion 17b, a large number of through holes 19 into which the sealing material 18 enters are formed along the circumferential direction. For this reason, the sealing material 18 is firmly attached to the inner rim portion 17b.

本実施形態では、シール材18はシリンダブロック1の側にだけ嵌まるように設定しており、このため、シリンダブロック1には、シール材18が嵌まる角形の環状溝20を形成している。環状溝20は、その内周側にリップ21を有する蟻溝状の形態になっているが、単なる四角形の切欠き構造としてもよい。   In this embodiment, the sealing material 18 is set so as to be fitted only on the cylinder block 1 side. For this reason, the cylinder block 1 is formed with a rectangular annular groove 20 in which the sealing material 18 is fitted. . The annular groove 20 has a dovetail shape having a lip 21 on its inner peripheral side, but may have a simple rectangular notch structure.

図2(B)に示すように、シール材18には、内燃機関に取り付ける前の状態でリング状プレート17を挟んで接続部15の側に僅かの寸法eだけ突出した補助膨出部22を形成している。更に、補助膨出部22の外周の外側には環状凹所23を形成している。これは、補助膨出部22の潰れ変形を容易にするためのものである。   As shown in FIG. 2 (B), the sealing material 18 has an auxiliary bulging portion 22 that protrudes by a slight dimension e toward the connecting portion 15 with the ring-shaped plate 17 in between before being attached to the internal combustion engine. Forming. Further, an annular recess 23 is formed outside the outer periphery of the auxiliary bulging portion 22. This is for facilitating the deformation of the auxiliary bulging portion 22.

チェーンケース4は、その周囲に配置した多数本のボルト(図示せず)でシリンダブロック1に固定されている。そして、チェーンケース4をシリンダブロック1に固定すると、リング状プレート17の円板状部15aが接続部15とシリンダブロック1とで挟み保持されると共に、シール材18が潰された状態でシリンダブロック1の環状凹所23と接続部15との間に挟み込まれる。 The chain case 4 is fixed to the cylinder block 1 with a large number of bolts (not shown) arranged around the chain case 4. When fixing the chain case 4 to the cylinder block 1, a cylinder in a state where the disc-shaped portion 15a of the ring-shaped plate 17 is held sandwiched by the connecting portion 15 and the cylinder block 1, the sealing member 18, Crushed It is sandwiched between the annular recess 23 of the block 1 and the connecting portion 15.

そして、シール材18によってオイルの漏れが防止されると共に、リング状プレート17を設けたことにより、オイルの脈動に連動した振動や異音が防止される。リング状プレート17によって振動と異音を防止できるのは、脈動に伴うチェーンケース4の膜振動がリング状プレート17を介してシリンダブロック1に吸収されるためと推測される。   The seal member 18 prevents oil leakage, and the provision of the ring-shaped plate 17 prevents vibration and noise associated with oil pulsation. The reason why vibration and noise can be prevented by the ring-shaped plate 17 is presumed to be that the membrane vibration of the chain case 4 accompanying pulsation is absorbed by the cylinder block 1 via the ring-shaped plate 17.

(2).他の2実施形態
図3では、シール材をリング状プレート17に一体化して、シール材をリング状プレートのシール部と成した実施形態を示している。このうち(A)に示すのは、ナイロン樹脂のような硬質の合成樹脂やアルミダイキャストのような金属成形品からなるもので、シール部25は外周方向に向いて開口している。シール部25は、シリンダブロック1と接続部15との挟み付けによって弾性変形する厚さに設定している。もとより、シール部25の外面にゴム層のような弾性材層を塗布やインサート成形等で設けることも可能である。
(2). In the other two embodiments Figure 3, the sealing member is integrated in a ring-like plates 17, it shows an embodiment in which form the sealant and the sealing portion of the ring-shaped plate. Of these, (A) is made of a hard synthetic resin such as nylon resin or a metal molded product such as aluminum die-cast, and the seal portion 25 is open toward the outer peripheral direction. The seal portion 25 is set to a thickness that is elastically deformed by clamping the cylinder block 1 and the connection portion 15. Of course, an elastic material layer such as a rubber layer may be provided on the outer surface of the seal portion 25 by coating, insert molding, or the like.

図3のうち(B)に示す例は、リング状プレート17とシール部25とを1枚の金属板の板金加工で形成している。この場合も、シール部25の外面にシール層を塗布等で設けることが可能である。   In the example shown in FIG. 3B, the ring-shaped plate 17 and the seal portion 25 are formed by sheet metal processing of a single metal plate. Also in this case, a seal layer can be provided on the outer surface of the seal portion 25 by application or the like.

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、シール材としてOリングを使用して、これをリング状プレート17とは別に装着することも可能である。 The present invention can be embodied in various ways other than the above-described embodiment. For example, using an O-ring as a sheet Lumpur material, it is also possible to separately attached to this ring-shaped plate 17.

本願発明は内燃機関に実際に適用できる。従って、産業上利用できる。   The present invention is actually applicable to an internal combustion engine. Therefore, it can be used industrially.

1 ピストン
2 シリンダボア
3 シリンダブロック
4 チェーンケース
5 オイルフィルター
6 送油通路
7 メインギャラリー
10 オイルジェット装置
15 チェーンケースの接続部
16 パッキン装置
17 リング状プレート
18 シール材
20 環状溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piston 2 Cylinder bore 3 Cylinder block 4 Chain case 5 Oil filter 6 Oil supply passage 7 Main gallery 10 Oil jet apparatus 15 Chain case connection part 16 Packing apparatus 17 Ring-shaped plate 18 Seal material 20 Annular groove

Claims (1)

ピストンが摺動自在に嵌まったシリンダボアを有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの一側面に固定されたチェーンケースとを有しており、
前記シリンダブロックに、前記ピストンに向けてオイルを噴出させるオイルジェット装置に送油する通路を有するメインギャラリーが形成されており、前記メインギャラリーの一端は、前記シリンダブロックの一側面から前記チェーンケースに向けて開口している一方、
前記チェーンケースは、前記メインギャラリーの一端に連通する送油通路が開口した接続部を有している構成であって、
前記チェーンケースの接続部とシリンダブロックとの間に、前記メインギャラリーと送油通路との連通部を囲うリング状のシール材と、前記シール材を囲うリング状プレートとが介在しており、前記シール材は、前記シリンダブロックとチェーンケースとで挟まれて弾性変形可能である一方、前記リング状プレートは、金属製又はその他の硬質材からなっていて前記シリンダブロックとチェーンケースとで挟み保持されている、
内燃機関。
A cylinder block having a cylinder bore in which a piston is slidably fitted, and a chain case fixed to one side of the cylinder block;
A main gallery having a passage for sending oil to an oil jet device that jets oil toward the piston is formed in the cylinder block, and one end of the main gallery is connected to the chain case from one side of the cylinder block. While opening towards
The chain cases is a configuration in which the oil feeding passage communicating with one end of the main gallery has a connecting portion having an opening,
Between the connecting part of the chain case and the cylinder block, a ring-shaped sealing material that surrounds the communication part of the main gallery and the oil feeding passage, and a ring-shaped plate that surrounds the sealing material are interposed, The seal material is sandwiched between the cylinder block and the chain case and can be elastically deformed, while the ring-shaped plate is made of metal or other hard material and is held between the cylinder block and the chain case. ing,
Internal combustion engine.
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