JP6311671B2 - 内燃機関 - Google Patents
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Description
図16に示すように、特許文献1に記載のバキュームポンプ200は、カムシャフト201に連結されて同カムシャフト201と一体に回転するロータ202と、ロータ202を収容しつつ同ロータ202を回転可能に支持するハウジング203とを有している。
図16に示すように、カムシャフト201には、軸方向に延びる給油通路205が形成されている。この給油通路205には、ロータ202に形成された油路206が給油パイプ207を通じて接続されている。油路206には、ロータ202の径方向に延びる貫通路208が設けられている。図16に示す状態では、貫通路208の一端は、ハウジング203に形成された給油溝209と接続されている。給油溝209はハウジング203内の空間に連通している。また、図16に示す状態では、貫通路208の他端は、ハウジング203に形成された連通溝210と接続されている。連通溝210は、ロータ202とハウジング203との隙間を通じて大気に連通している。このため、ハウジング203内の空間は、給油溝209及び貫通路208を通じて、給油通路205と連通するとともに、大気とも連通する。
また、バキュームポンプが駆動されているときには、オイルポンプの駆動に伴い、オイル供給路はオイルで満たされる。このため、オイルによって大気連通孔とバキュームポンプの負圧室との連通が遮断される。これにより、バキュームポンプが駆動されているときにバキュームポンプ内に吸い込まれる空気の量を抑えて、バキュームポンプから吐き出される空気の量を抑えることができる。
したがって、上記構成によれば、運転を停止しているときにバキュームポンプのハウジング内に吸い込まれたオイルの抵抗によるバキュームポンプの破損の抑制と、運転中のバキュームポンプの空気の排出音の抑制とを両立することができる。
また、上記構成によれば、負圧室内の負圧によって合流路内のオイルと各分岐路内のオイルとがすべてハウジング内に吸い込まれたとしても、ハウジング内のオイルの量が許容油量以下に抑えられる。このため、ハウジング内のオイルの量が許容油量を越えてしまうことをより確実に抑制することができる。
図1に示すように、内燃機関10のクランクシャフト11には、シリンダブロックに形成されたシリンダ12に往復動可能に設けられたピストン13がコネクティングロッド14を介して接続されている。ピストン13の頂面とシリンダ12及びシリンダヘッドとによって区画された燃焼室15には、吸気通路16及び排気通路17が接続されている。吸気通路16及び排気通路17は、二股に分かれた状態で燃焼室15に接続されている。吸気通路16と燃焼室15との接続部分には、吸気通路16と燃焼室15とを連通したり、その連通を遮断したりする吸気バルブ18がそれぞれ設けられている。また、排気通路17と燃焼室15との接続部分には、排気通路17と燃焼室15とを連通したり、その連通を遮断したりする排気バルブ19がそれぞれ設けられている。これら吸気バルブ18及び排気バルブ19は、内燃機関10の動弁機構によって駆動される。
動弁機構は、シリンダヘッドに設けられた吸気カムシャフト24及び排気カムシャフト25を有している。吸気カムシャフト24の一端にはタイミングプーリー26が接続され、排気カムシャフト25の一端にはタイミングプーリー27が接続されている。各タイミングプーリー26,27及びクランクプーリー20には、タイミングベルト28が巻き掛けられている。このため、クランクシャフト11が回転すると、クランクシャフト11と連動して吸気カムシャフト24及び排気カムシャフト25が回転する。なお、吸気カムシャフト24と排気カムシャフト25とはほぼ同様の構成を有しているため、以下では吸気カムシャフト24の構成について説明し、排気カムシャフト25における吸気カムシャフト24と同様の構成については、共通の符号を付してその説明を省略する。
また、図1に示すように、内燃機関10には、各カムシャフト24,25にオイルを供給するカムシャワーパイプ45が設けられている。
図4に示すように、バキュームポンプ50のハウジング52は、筒形状をなしており、収容部53及び同収容部53よりも直径の小さい支持部54を有している。収容部53の断面は略楕円形状であり、支持部54の断面は円形状である。また、支持部54は収容部53に対して偏心した位置に設けられている。なお、図6に示すように、ハウジング52は、シリンダヘッド35に設けられた支持壁55に固定されている。
また、図1に示すように、排気カムシャフト25の端部には、燃料ポンプ80を駆動する駆動カム81が設けられている。
図10に示すように、バキュームポンプ50が停止すると、負圧室75内に残留する負圧によって負圧室75内にオイルが吸い込まれる。各分岐路100には、大気に連通した開口孔95,104,105,106,110がそれぞれ設けられているため、オイル供給路内のオイルがバキュームポンプ50内に吸引されるのに伴い、これら開口孔95,104,105,106,110を通じてオイル供給路内に空気が吸い込まれる。なお、縦油路97にも開口孔は設けられてはいるが、オイル供給路に設けられた開口孔95,104,105,106,110に比べて、バキュームポンプ50の油路76から遙かに遠い位置にある。このため、縦油路97から吸引されるオイルの量は極めて少なく、このオイルの流れについては無視できる。
このため、図11に示すように、カムシャワーパイプ45では、第1開口孔104から吸い込まれた空気は、第2開口孔105から吸い込まれた空気よりも速く合流管部48に達する。このように、各シャワーパイプ46,47の内、一方のシャワーパイプ46から吸い込まれた空気が合流管部48に達すると、他方のシャワーパイプ47内にはバキュームポンプ50の負圧が作用しなくなり、同他方のシャワーパイプ47内からのオイルの吸引は停止する。
本実施形態では、バキュームポンプ50が停止しているときに負圧室75内に残留する負圧によってバキュームポンプ50にオイルが吸い込まれても、ハウジング52内のオイルの量がバキュームポンプ50の許容油量を越えるまでに負圧室75と大気とが連通して、それ以上オイルが吸い込まれることが抑えられる。これにより、ハウジング52内のオイル量が許容油量以下に抑えられ、ベーン59の破損が生じてしまうほどバキュームポンプ50にオイルが吸い込まれてしまうことが抑制される。
(1)オイル供給路に、大気連通孔としての第1開口孔104が設けられており、第1開口孔104によって、バキュームポンプ50が停止しているときに、ハウジング52内のオイルの量が許容油量を越えるまでに負圧室75と大気とを連通させるようにした。このため、バキュームポンプ50が停止しているときに吸い込まれるオイルの量が許容油量以下に抑えられる。また、バキュームポンプ50が駆動されているときには、オイルによって各開口孔と負圧室75との連通が遮断され、バキュームポンプ50内に吸い込まれる空気の量が抑えられる。したがって、運転を停止しているときにバキュームポンプ50のハウジング52内に吸い込まれたオイルの抵抗によるバキュームポンプ50の破損の抑制と、運転中のバキュームポンプ50の空気の排出音の抑制とを両立することができる。
・大気連通孔はカムシャワーパイプ45に設けられた第1開口孔104に限られず、他の分岐路100に設けられた開口孔を大気連通孔として機能させるようにしてもよい。例えば、図13〜図15に示す構成のように各開口孔を大気連通孔として機能させるようにしてもよい。
また、各分岐路100の通路断面積を変更することにより、オイルが流れる際の圧力損失の大きさを調節して大気連通孔となる開口孔を変更することができる。図14に示す例では、ポンプ油路94からバキュームポンプ50の油路76までの通路の圧力損失を他の通路よりも小さくして、ポンプ油路94の開口孔95が大気連通孔として機能させている。また、図15に示す例では、第2アジャスタ油路102の開口孔110からバキュームポンプ50の油路76までの通路の圧力損失を他の通路よりも小さくして、第2アジャスタ油路102の開口孔110を大気連通孔として機能させている。なお、図15に示すように、バキュームポンプ50からの距離が最も遠い第2アジャスタ油路102の開口孔110を大気連通孔として機能させる場合には、同開口孔110から吸い込まれた空気がバキュームポンプ50の油路76に達するまでに他の開口孔95,104,105,106から吸い込まれるオイルの量が多くなる場合がある。こうした場合には、オイル供給路内に残留するオイルの量が少なくなるが、オイル供給路の合計容積は、許容量以下であるため、こうして合流路99内のオイルと各分岐路100内のオイルとがすべてハウジング52内に吸い込まれたとしても、ハウジング52内のオイルの量が許容油量以下に抑えられる。
Claims (5)
- カムシャフトと、
前記カムシャフトに連結されて同カムシャフトと一体に回転するロータ、同ロータを収容しつつ回転可能に支持するハウジング、及び前記ロータに摺動可能に組み付けられたベーンを有し、前記ロータ、前記ハウジング、及び前記ベーンによって区画された負圧室に接続された油路が内部に形成されており、前記ロータの回転に伴い前記負圧室内に負圧を生成するバキュームポンプと、
オイルポンプと、
前記オイルポンプに接続されて前記油路にオイルを供給するオイル供給路と、を備え、
前記バキュームポンプ及び前記オイル供給路のうち、前記オイル供給路に、前記バキュームポンプが停止しているときに前記オイル供給路及び前記油路を通じて前記負圧室に空気を供給する大気連通孔が設けられており、
前記大気連通孔は、前記オイルポンプから前記オイル供給路を通じて前記バキュームポンプとは異なる部材にオイルを供給するための開口孔として機能し、
前記大気連通孔は、前記バキュームポンプが停止しているときに、前記ハウジング内のオイルの量が、前記バキュームポンプを駆動したときに前記ベーンに作用する抵抗が該ベーンを破損させてしまうことのない油量である許容油量を越えるまでに前記負圧室と大気とを連通させる内燃機関。 - カムシャフトと、
前記カムシャフトに連結されて同カムシャフトと一体に回転するロータ、同ロータを収容しつつ回転可能に支持するハウジング、及び前記ロータに摺動可能に組み付けられたベーンを有し、前記ロータ、前記ハウジング、及び前記ベーンによって区画された負圧室に接続された油路が内部に形成されており、前記ロータの回転に伴い前記負圧室内に負圧を生成するバキュームポンプと、
オイルポンプと、
前記オイルポンプに接続されて前記油路にオイルを供給するオイル供給路と、を備え、
前記バキュームポンプ及び前記オイル供給路のうち、前記オイル供給路に、前記バキュームポンプが停止しているときに前記オイル供給路及び前記油路を通じて前記負圧室に空気を供給する大気連通孔が設けられており、
前記大気連通孔は、前記バキュームポンプが停止しているときに、前記ハウジング内のオイルの量が、前記バキュームポンプを駆動したときに前記ベーンに作用する抵抗が該ベーンを破損させてしまうことのない油量である許容油量を越えるまでに前記負圧室と大気とを連通させ、
前記オイル供給路は、前記油路に接続される合流路と、合流路から分岐して延びる複数の分岐路と、を有し、
前記合流路の容積と各分岐路の容積とを合計した合計容積が前記許容油量以下である内燃機関。 - 請求項2に記載の内燃機関において、
前記分岐路として、複数の開口孔から前記カムシャフトにオイルを滴下することによって同カムシャフトにオイルを供給するカムシャワーパイプが設けられており、
前記大気連通孔は、前記カムシャワーパイプの開口孔である
ことを特徴とする内燃機関。 - 請求項2に記載の内燃機関において、
前記分岐路として、燃料を圧送する燃料ポンプに接続され、先端部に設けられた開口孔から同燃料ポンプにオイルを供給するポンプ油路が設けられており、
前記大気連通孔は、前記ポンプ油路の開口孔である
ことを特徴とする内燃機関。 - 請求項2に記載の内燃機関において、
前記分岐路として、前記カムシャフトに設けられたカムとロッカアームとのクリアランスを調節する油圧式のラッシュアジャスタに接続され、先端部に設けられた開口孔から前記ラッシュアジャスタにオイルを供給するアジャスタ油路が設けられており、
前記大気連通孔は、前記アジャスタ油路の開口孔である
ことを特徴とする内燃機関。
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