JP6432564B2 - 内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に設置されるチェーンカバー内のチェーンに潤滑油を供給する簡易な構造の潤滑油供給装置に関する。

内燃機関は、シリンダブロック内のピストンの上下動により回転するクランクシャフトにタイミングチェーンを介してカムシャフトが連動されることにより、吸気弁や排気弁の駆動がピストンの上下動に連動されるようになっている。

このタイミングチェーンが経年劣化により磨耗して伸びるなどすると、ピストンの上下動と吸排気のタイミングとにズレが生じる場合がある。このことから、内燃機関は、駆動に併せてオイルポンプも起動させることによりタイミングチェーンに潤滑油を供給することが行われている（特許文献１、２を参照）。

実開平４−９１２１０号公報 特開２００２−５４４５４号公報

このような内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置にあっては、例えば、上記のタイミングチェーンに対して、オイルポンプが潤滑油を各所に圧送して供給するために形成されているシリンダブロック内の油路を分岐させて、その潤滑油が供給されている。

しかしながら、特許文献１に記載のように、チューブを圧入することにより、シリンダブロック側からチェーンカバー側に渡る油路を形成するのでは、部品点数が増加するとともに、構造が複雑になって、コストアップの要因になってしまう。

また、特許文献２に記載のように、シリンダブロックとチェーンカバーとの双方を穿孔加工して油路を形成し、そのチェーンカバー側の先端に潤滑油の噴射孔を形成するのでは、構造が複雑になるとともに、加工精度が要求されて、コストアップの要因になってしまう。

そこで、本発明は、チェーンに潤滑油を供給する経路を、内燃機関に組み付け易く簡易な構造で実現することにより、組付作業性に優れて安価な内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置の発明の一態様は、内燃機関が備えるチェーンに潤滑油を供給する装置であって、シリンダブロックの外面に開口し、オイルポンプからの潤滑油を噴射する噴射孔と、前記噴射孔から離間して設置されている受け部と、を備え、前記受け部は、前記噴射孔から噴射される前記潤滑油を受けて前記チェーンおよび当該チェーンを巻き掛けるスプロケットの少なくとも一方に当該潤滑油が向かうように誘導する形状に形成されている。

このように本発明の一態様によれば、シリンダブロックの外面に開口する噴射孔から離間する受け部材に向けて潤滑油を噴射させるだけで、その潤滑油をチェーンやスプロケットに向けて誘導して供給することができる。

したがって、高精度な油路や別部品による油路を必要とすることなく、潤滑油を受け部材に向けて噴射して誘導させるだけの簡易な構造で、内燃機関のチェーンに潤滑油を供給することができる。

この結果、簡易な構造の受け部材をシリンダブロックの離間位置に設けるだけでよく、組付作業性に優れて安価な内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置を搭載する内燃機関型エンジンの一例を示す図であり、そのチェーンを含む要部の概略構成を示す分解斜視図である。 図２は、その内燃機関型エンジンにおける潤滑を説明する透視斜視図である。 図３は、その潤滑油供給装置のタイミングチェーンにおける潤滑構造を示す一部断面拡大正面図である。 図４は、その潤滑油供給装置のタイミングチェーンにおける潤滑構造の要部を示す一部断面拡大斜視図である。 図５は、その潤滑油供給装置のタイミングチェーンにおける潤滑構造の要部を示す一部拡大側面図である。 図６は、その潤滑油供給装置の他の態様を示す図であり、そのタイミングチェーンにおける潤滑構造の要部を示す一部拡大側面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図５は本発明の一実施形態に係る内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置を説明する図であり、図１および図２はその内燃機関の一例を示す図である。

図１および図２において、内燃機関型のエンジン１０は、ピストン１１を上下動自在にシリンダ１２内に収容するシリンダブロック１３を備えて構築されている。このエンジン１０のシリンダブロック１３は、上部にシリンダヘッド１４が固定され、その下側にクランクケース１６およびオイルパン１７が固定されている。

シリンダブロック１３の上部のシリンダヘッド１４は、さらに上部に備えるカムハウジング１５内に、後述する動弁機構２０が設置されている。また、シリンダブロック１３の下部のクランクケース１６内に、後述するクランクシャフト２５が設置されている。

シリンダヘッド１４は、詳細に図示することは省略するが、シリンダブロック１３内のシリンダ１２上部を閉塞してピストン１１上面との間に燃焼室を形成する。このシリンダヘッド１４は、その燃焼室と吸気管とを連通させる吸気口が形成され、また、その燃焼室と排気管とを連通させる排気口が形成されている。

シリンダヘッド１４の上部のカムハウジング１５には、上記の燃焼室に開口する吸気口や排気口を開閉する吸気弁２１Ｖおよび排気弁２２Ｖを駆動させる動弁機構２０が収容されている。このカムハウジング１５には、その動弁機構２０として、吸気弁２１Ｖを作動させる吸気カム２１Ｃを備える吸気カムシャフト２１Ｓと、排気弁２２Ｖを作動させる排気カム２２Ｃを備える排気カムシャフト２２Ｓとが収容されている。

シリンダブロック１３の下部のクランクケース１６には、シリンダ１２内で上下動するピストン１１の下部にコンロッド２６を介して連結されて、そのピストン１１の上下動を回転運動に変換するクランクシャフト２５が収容されている。このクランクケース１６よりも下側の下部に固定されるオイルパン１７は、後述するオイルポンプ４１により汲み上げられてオイルフィルタ４７を経由してエンジン１０内の各部を潤滑した後に集まる潤滑油（Oil）を貯留するように形成されている。

このエンジン１０は、吸気カムシャフト２１Ｓ、排気カムシャフト２２Ｓおよびクランクシャフト２５の一端部のスプロケット２７、２８、２９にタイミングチェーン３１が巻き掛けられている。ここで、タイミングチェーン３１は、後述するオイルポンプ４１のドライブチェーン４３と共に、シリンダブロック１３やシリンダヘッド１４の一端側側面１３ａ、１４ａに取り付けられるチェーンカバー５１内に収容されている。また、オイルポンプ４１は、オイルパン１７の上側縁部１７ｅとチェーンカバー５１の下側縁部５１ｅとが付き合わされて形成される空間内に収容されている。

タイミングチェーン３１が巻き掛けられるスプロケット２７、２８、２９は、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａの外側に配置されている。タイミングチェーン３１は、吸気カムシャフト２１Ｓとクランクシャフト２５のスプロケット２７、２９の間に配置されるチェーンテンショナ３３により張力が一定になるように調整され、排気カムシャフト２２Ｓとクランクシャフト２５のスプロケット２８、２９の間に配置されるチェーンガイド３２により周回位置を案内されている。

これにより、タイミングチェーン３１は、チェーンガイド３２とチェーンテンショナ３３とにより間隔を狭められて斜行する経路を周回するように一定の張力を付与されつつ案内される。このため、タイミングチェーン３１は、スプロケット２９に歯飛びすることなく噛み合わされて、クランクシャフト２５の駆動力により吸気カムシャフト２１Ｓおよび排気カムシャフト２２Ｓを従動回転させることができ、吸気弁２１Ｖおよび排気弁２２Ｖにより吸排気するタイミングをピストン１１の上下動に連動させることができる。

また、このタイミングチェーン３１が巻き掛けられるスプロケット２９を固定するクランクシャフト２５の一端部には、そのスプロケット２９の外側にスプロケット４４が固定されて、オイルポンプ４１の回転軸４２と共にドライブチェーン４３が巻き掛けられている。なお、ドライブチェーン４３は、チェーンテンショナ４５により張力が一定に調整されている。

これにより、オイルポンプ４１は、ドライブチェーン４３を介してクランクシャフト２５の駆動力を利用して作動することができ、オイルパン１７内に貯留する潤滑油を後述するオイル通路に圧送してエンジン１０の各部を潤滑することができる。なお、クランクシャフト２５は、スプロケット４４の外側に、ウォータポンプ３５が取り付けられる。

また、エンジン１０は、図２に矢印で示すように、オイルパン１７内に貯留する潤滑油がオイルポンプ４１により汲み上げられてシリンダブロック１３やシリンダヘッド１４などに形成されている不図示のオイル通路にオイルフィルタ４７を経由して清浄化された後に圧送されることにより各部に供給されるようになっている。このエンジン１０を構成する動弁機構２０、ピストン１１、クランクシャフト２５、タイミングチェーン３１などの各部に供給された潤滑油は、全体に行き渡って潤滑しつつ滴下するなどしてオイルパン１７に戻るようになっている。なお、図２中のオイルジェット４９は、オイルポンプ４１により圧送される潤滑油をピストン１１の下面に吹き付けて、潤滑と共に冷却を促進させる。

例えば、動弁機構２０では、そのオイル通路を介して潤滑油が吸気カムシャフト２１Ｓおよび排気カムシャフト２２Ｓの設置高さ付近まで圧送されて滴下されることにより吸気カム２１Ｃおよび排気カム２２Ｃから吸気弁２１Ｖおよび排気弁２２Ｖなどを含む全体に供給される。なお、吸気カムシャフト２１Ｓおよび排気カムシャフト２２Ｓは、軸線方向に連通する不図示のオイル通路が内部に形成されている。これにより、吸気カム２１Ｃおよび排気カム２２Ｃは、吸気カムシャフト２１Ｓおよび排気カムシャフト２２Ｓの内側のオイル通路からも、吸気弁２１Ｖおよび排気弁２２Ｖとの摺動面などに潤滑油が供給される。

そして、タイミングチェーン３１は、クランクシャフト２５の一端部に固定するスプロケット２９との噛み合い箇所に潤滑油の供給を受けて摩擦による伸びや磨耗が低減されるようになっている。

具体的に、タイミングチェーン３１が巻き掛けられるクランクシャフト２５の一端部のスプロケット２９は、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａに隣接している。このタイミングチェーン３１は、ドライブチェーン４３と共に、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａに取り付けられるチェーンカバー５１内に収容されている。

チェーンカバー５１は、図３〜図５に示すように、外カバー５２と、内カバー５３と、を備えて２部品により構築されている。外カバー５２は、外面５１ａを形成するように外側に位置して、タイミングチェーン３１およびドライブチェーン４３を覆うカバー本体として機能する。内カバー５３は、外カバー５２の内側において、タイミングチェーン３１およびドライブチェーン４３とシリンダブロック１３の一端側側面１３ａとの間に介在するように位置している。この内カバー５３は、少なくともクランクシャフト２５の一端部のスプロケット２９の周囲に位置して、周回回転を妨げることがない程度にタイミングチェーン３１やドライブチェーン４３に接近する形状に形成されている。

詳細に、内カバー５３は、タイミングチェーン３１の側面３１ｓに近接するシリンダブロック１３の一端側側面１３ａ側に位置して、その一端側側面１３ａと平行な平面形状に形成されて対面する対面部５５が設けられている。この内カバー５３の対面部５５には、そのタイミングチェーン３１を巻き掛けるスプロケット２９の直上箇所５５ａに、そのシリンダブロック１３の一端側側面１３ａから離隔する側（隣のドライブチェーン４３のスプロケット４４側）に向かって凹形状に窪む誘導溝５６が形成されている。すなわち、内カバー５３の対面部５５のタイミングチェーン３１のスプロケット２９の直上箇所５５ａが本発明の受け部材を構成している。

これに対して、シリンダブロック１３には、オイルポンプ４１によりオイルパン１７から汲み上げられて圧送される潤滑油のオイル通路（油路）５７が内部に形成されている。このオイル通路５７は、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａに開口する噴射孔５７ａを備えるように穿孔形成されている。このオイル通路５７の噴射孔５７ａは、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａにおいて、内カバー５３の誘導溝５６に対面する位置に開口するように形成されている。

すなわち、内カバー５３の誘導溝５６は、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａの噴射孔５７ａから離間して近接位置で隣接する対面部５５のタイミングチェーン３１のスプロケット２９の直上箇所５５ａに形成されている。なお、オイル通路５７の噴射孔５７ａは、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａ側を内部側よりも大径のザグリ形状５７ｂに加工することにより、内側を小径に加工し易くして、オイルポンプ４１が圧送する潤滑油を勢い良く噴射させるなど、その噴射力を容易に調整加工することができるようになっている。

これにより、オイルポンプ４１により圧送される潤滑油は、その内カバー５３の誘導溝５６に向かってオイル通路５７の噴射孔５７ａから噴射される。ここで、本実施形態では、内カバー５３の対面部５５に誘導溝５６を形成することから、その誘導溝５６をタイミングチェーン３１のスプロケット２９の直上箇所５５ａに形成するが、これに限るものではない。例えば、内カバー５３の誘導溝５６は、タイミングチェーン３１の上部の直上に配置してもよいことはいうまでもない。

そして、内カバー５３の誘導溝５６は、対面部５５に形成されているクランクシャフト２５を通す開口５８の周縁５８ａ側の先端部（端辺）５６ａと、この先端部５６ａから対面部５５の内側に向かって離隔する方向に延長される中間部５６ｂと、この中間部５６ｂに連続して凹形状の窪みを解消するように略球面形状に湾曲する終端部５６ｃと、を備えるように形成されている。

この誘導溝５６は、終端部５６ｃがシリンダブロック１３の一端側側面１３ａの噴射孔５７ａに対面するように形成されている。また、誘導溝５６は、その終端部５６ｃから中間部５６ｂを経由して先端部５６ａに至るまで概略直線状に延長される溝形状に形成されている。また、この誘導溝５６は、その終端部５６ｃから先端部５６ａまでの延長方向がタイミングチェーン３１のスプロケット２９の直上から、これらの回転方向下流側の噛合箇所Ｔｇｔを誘導先として向かうように形成されている。

これにより、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａの噴射孔５７ａから噴射される潤滑油は、内カバー５３の誘導溝５６の終端部５６ｃで受けることにより、その終端部５６ｃの湾曲形状により周囲に広がることなく中間部５６ｂ側に案内され、さらに、その中間部５６ｂから先端部５６ａに向かうように誘導される。このとき、誘導溝５６内の潤滑油は、自重によっても降下する方向に移動して先端部５６ａに向かうように案内される。このため、シリンダブロック１３の噴射孔５７ａから噴射される潤滑油は、チューブや高精度な油路を必要とすることなく、離間して接近する隣接位置のタイミングチェーン３１とスプロケット２９との噛合箇所Ｔｇｔに吹き付けられる。

すなわち、誘導溝５６による潤滑油の誘導方向は、タイミングチェーン３１のスプロケット２９の直上から斜め下方向に傾斜して、しかも、その誘導溝５６の延長方向がタイミングチェーン３１の回転方向と交差する角度Ｄ１や、スプロケット２９の回転方向と交差する角度Ｄ２のいずれとも鋭角になっている。このことから、タイミングチェーン３１とスプロケット２９との噛合箇所Ｔｇｔでは、吹き付けられる潤滑油が飛び散ってしまうことが極力抑えられて効果的に潤滑される。

ここで、本実施形態では、噴射孔５７ａから噴射する潤滑油を、タイミングチェーン３１とスプロケット２９との噛合箇所Ｔｇｔに吹き付けて双方に誘導する場合を一例として説明するが、これに限るものではなく、そのタイミングチェーン３１およびスプロケット２９の一方に吹き付けるように潤滑油の誘導方向を設定してよいことはいうまでもない。なお、タイミングチェーン３１とスプロケット２９との噛合箇所Ｔｇｔに吹き付けられた潤滑油は、潤滑後には他の箇所と同様にオイルパン１７に戻って貯留される。

このように、本実施形態のタイミングチェーン３１とスプロケット２９との噛合箇所Ｔｇｔにおいては、チェーンカバー５１側に精度の要求されるオイル通路を形成したり、チューブの圧入などをすることなく、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａの噴射孔５７ａから内カバー５３の誘導溝５６に向けて噴射される潤滑油が供給される。

この内カバー５３の誘導溝５６は、終端部５６ｃを備えてスプロケット２９の直上に配置されているので、噴射されてくる潤滑油を周囲に分配することなく集約する状態で効率よく誘導することができる。また、この誘導溝５６は、タイミングチェーン３１やスプロケット２９の回転方向に対して交差角度Ｄ１、Ｄ２が鋭角となる方向から潤滑油を誘導して供給するので、潤滑油がタイミングチェーン３１やスプロケット２９の回転駆動により飛散することを少なく供給することができる。なお、この潤滑油の誘導先は、タイミングチェーン３１およびスプロケット２９の噛合箇所Ｔｇｔに限らず、いずれか一方にした方が飛び散らないなど有利な場合には、そのいずれか一方にしてもよいことはいまでもない。

この結果、誘導溝５６の形成されている内カバー５３を取り付けて、シリンダブロック１３の一端側側面１３ａに噴射孔５７ａを形成するだけの簡易な構造で、タイミングチェーン３１およびスプロケット２９の噛合箇所Ｔｇｔに潤滑油を供給する機構を安価に設置することができる。

ここで、本実施形態の他の態様としては、図６に示すように、内カバー５３の誘導溝５６の先端部５６ａに、対面部５５の開口５８の周縁５８ａからタイミングチェーン３１およびスプロケット２９の噛合箇所Ｔｇｔに向けて延長されているツバ形状部６１を形成してもよい。この誘導溝５６の先端部５６ａ側にツバ形状部６１を形成することにより、例えば、噴射速度が小さく、誘導する潤滑油が対面部５５の開口５８の周縁５８ａ側に回り込んでしまうのを効果的に抑制することができ、誘導溝５６の延長方向の誘導先に潤滑油を流し込むことができる。

また、本実施形態の他の態様としては、図示することは省略するが、本実施形態のようにチェーンカバー５１を２重構造にして、内カバー５３自体を受け部として誘導溝５６を形成する構造に限る必要はなく、例えば、１部品のチェーンカバー側に、誘導溝５６を備える別部材の受け部を取り付ける構造を採用してもよい。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１０ エンジン（内燃機関）
１３ シリンダブロック
１３ａ 一端側側面
１７ オイルパン
２０ 動弁機構
２５ クランクシャフト
２７〜２９ スプロケット
３１ タイミングチェーン
４１ オイルポンプ
５１ チェーンカバー
５２ 外カバー
５３ 内カバー
５５ 対面部
５５ａ 直上箇所（受け部）
５６ 誘導溝
５７ オイル通路（噴射機構）
５７ａ 噴射孔
６１ ツバ形状部
Ｔｇｔ 噛合箇所（誘導先）

Claims (6)

1. 内燃機関が備えるチェーンに潤滑油を供給する装置であって、
   シリンダブロックの外面に開口し、オイルポンプからの潤滑油を噴射する噴射孔と、前記噴射孔から噴射される前記潤滑油を受けて、該噴射孔から離間する前記チェーンおよび当該チェーンを巻き掛けるスプロケットの少なくとも一方に当該潤滑油が向かうように誘導する受け部材と、を備え、
   前記受け部材は、前記噴射孔から離間して、前記チェーンまたは前記スプロケットの直上に端辺が位置するように設置され、該端辺の近傍上部で前記潤滑油を受けて当該端辺から下方の前記チェーンまたは前記スプロケットに向かうように流動させる凹形状を備える、内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置。
2. 前記内燃機関は、前記チェーンを収容する状態で前記シリンダブロックに取り付けられるチェーンカバーを備えており、
   前記受け部材は、前記チェーンカバーからなる、請求項１に記載の内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置。
3. 前記チェーンカバーは、外面を形成する外カバーと、該外カバーと前記シリンダブロックとの間に介在する内カバーと、を備え、
   前記受け部材は、前記内カバーからなる、請求項２に記載の内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置。
4. 前記受け部材は、前記噴射孔から噴射される潤滑油を受ける前記端辺から近傍上部に、前記チェーンおよび前記スプロケットの少なくとも一方の誘導先に向かう方向に延長されている凹形状の誘導溝が形成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置。
5. 前記誘導溝は、前記誘導先に向かう延長方向と、前記誘導先における前記チェーンおよび前記スプロケットの少なくとも一方の回転方向との交差する角度が鋭角になるように形成されている、請求項４に記載の内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置。
6. 前記受け部材の誘導溝は、隣接位置の前記端辺よりも、前記誘導先に向かう延長方向に突出する形状を有するように形成されている、請求項４または請求項５に記載の内燃機関用チェーンの潤滑油供給装置。

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