JP2019035332A - 潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ギヤ式のオイルポンプによってオイルストレーナに発生するオイル吸い込み脈動を抑制し、吸い込み脈動に起因するオイルストレーナの振動や、オイルストレーナに対するオイルパン或いはオイルポンプとの共鳴を低減することができる潤滑油供給装置を提供すること。【解決手段】内燃機関の摺動要素にギヤ式のオイルポンプ１３の駆動によってオイルパン１１に貯留した潤滑油を供給するオイルストレーナ１２を備えた潤滑油供給装置１０であって、オイルストレーナは、オイルポンプに一端が接続されかつオイルパンの底部に向けて他端が延びる送油管１８と、送油管の他端に設けられた吸込口１９と、送油管に設けられて、オイルポンプのオイル吸引特性に起因して発生する送油管の脈動を抑制する脈動抑制部２０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、潤滑油供給装置に関し、特に、内燃機関の摺動要素に潤滑油を供給するオイルストレーナを備えた潤滑油供給装置に関する。

従来から、内燃機関としての車両用のディーゼルエンジンには、オイルパンに貯留した潤滑油としてのエンジンオイルをディーゼルエンジンを構成する各種回転軸等の摺動要素に供給するオイルストレーナを備えた潤滑油供給装置が知られている。

また、オイルストレーナは、オイルパンに貯留したエンジンオイルのうちクランクシャフト等の回転に伴う攪拌の影響を受けないオイルパンの底部付近のエンジンオイルを吸い上げることにより、攪拌に起因して発生する気泡等を吸い込まないようにしている。

このため、オイルストレーナは、オイルポンプからオイルパンの底部付近にまで延びる送油管と、オイルポンプの稼働によってオイルパンの底部付近のエンジンオイルを吸い込むように送油管の先端に設けた吸込口と、を備えている（例えば、特許文献１参照。）。

この特許文献1に開示の構成では、オイルストレーナは、内燃機関の振動或いは外部からの衝撃によって、送油管や吸込口が変形や破損しないように防振構造を施している。具体的には、防振構造として、送油管をゴム製としたり、吸込口を支持する支柱の中途部にゴム等の防振材を配置したりしている。

実開昭５８−２４４０８号公報

しかしながら、このような先行技術文献に開示の潤滑油供給装置にあっては、内燃機関の駆動に伴って発生する振動や外部からの衝撃に対する防振構造であった。このため、例えば、オイルポンプにギヤ式のオイルポンプを採用した際に、オイルの吸い込み脈動によるオイルストレーナの振動や、オイルストレーナに対するオイルパン或いはオイルポンプとの共鳴、に対応することができないという問題があった。

本開示の技術は、上述のような課題を解決するために、ギヤ式のオイルポンプによってオイルストレーナに発生するオイル吸い込み脈動を抑制し、吸い込み脈動に起因するオイルストレーナの振動や、オイルストレーナに対するオイルパン或いはオイルポンプとの共鳴を低減することができる潤滑油供給装置を提供することを目的とする。

本開示の技術は、上記目的を達成のため、内燃機関の摺動要素にギヤ式のオイルポンプの駆動によってオイルパンに貯留した潤滑油を供給するオイルストレーナを備えた潤滑油供給装置であって、オイルストレーナは、オイルポンプに一端が接続されかつオイルパンの底部に向けて他端が延びる送油管と、送油管の他端に設けられた吸込口と、送油管に設けられて、オイルポンプのオイル吸引特性に起因して発生する送油管の脈動を抑制する脈動抑制部と、を備えるものである。

脈動抑制部は、送油管の内部で発生する潤滑油の流れを調整する調整部を備える、のが望ましい。

調整部は、送油管の中途部に設けられたサージタンク若しくはレゾネータである、のが望ましい。

調整部は、送油管の管内中途部に設けられて管軸に沿う複数の整流路を形成する整流管である、のが望ましい。

調整部は、送油管の管内中途部に設けられたスポンジ体である、のが望ましい。

脈動抑制部は、送油管の外周に設けた干渉部材を備える、のが望ましい。

脈動抑制部は、オイルストレーナの他端と内燃機関又はオイルパンとに跨る支持ブラケットを備える、のが望ましい。

本開示の技術によれば、ギヤ式のオイルポンプによってオイルストレーナに発生するオイル吸い込み脈動を抑制し、吸い込み脈動に起因するオイルストレーナの振動や、オイルストレーナに対するオイルパン或いはオイルポンプとの共鳴を低減することができる。

第一実施形態に係る潤滑油供給装置に適用されるエンジンシステムの概略の構成図である。 第一実施形態に係る潤滑油供給装置を示し、（Ａ）は脈動抑制部の調整部としてのサージタンクを配置した例の要部の断面図、（Ｂ）は脈動抑制部の調整部としてのレゾネータを配置した例の要部の断面図である。 第二実施形態に係る潤滑油供給装置を示し、脈動抑制部の調整部としての整流管を配置した例の要部の断面図である。 第三実施形態に係る潤滑油供給装置を示し、脈動抑制部の調整部としてのスポンジ体を配置した例の要部の断面図である。 第四実施形態に係る潤滑油供給装置に適用されるエンジンシステムの概略の構成図である。 第四実施形態に係る潤滑油供給装置を示し、脈動抑制部の干渉部材としてのゴム管体を配置した例の要部の断面図である。 第五実施形態に係る潤滑油供給装置を示し、脈動抑制部の干渉部材としてのスポンジ管体を配置した例の要部の断面図である。 第六実施形態に係る潤滑油供給装置を示し、脈動抑制部の干渉部材としてのコイル体を配置した例の要部の断面図である。 第七実施形態に係る潤滑油供給装置を示し、脈動抑制部としての支持ブラケットを配置した例の要部の断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る潤滑油供給装置について説明する。なお、同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［第一実施形態］
図１に示すように、第一実施形態に係る潤滑油供給装置１０は、例えば、内燃機関としてのディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」とも称する。）１の動弁機構２、オイルジェット３、クランクシャフト４のジャーナル部のほか、図示しないターボチャージャの回転軸等の摺動要素に潤滑油としてのエンジンオイルを供給するものである。

オイルジェット３は、シリンダブロック５の上部に位置するシリンダ部６の円筒状内部空間を往復移動するピストン７の下方からシリンダ部６の内部空間にエンジンオイルを噴射する。

潤滑油供給装置１０は、オイルパン１１と、オイルストレーナ１２と、オイルポンプ１３と、オイルフィルタ１４と、オイルギャラリ１５と、を備えている。

オイルパン１１は、エンジンオイルを貯留するもので、エンジン１の図示しないシリンダブロックの下部に取り付けられている。

オイルストレーナ１２は、エンジンオイルに含まれる異物を除去する濾過器であって、オイルパン１１に貯留したエンジンオイルに浸漬されている。オイルストレーナ１２は、一端がオイルポンプ１３の吸入口に直接接続されている。なお、オイルストレーナ１２の詳細な構造は後述する。

オイルポンプ１３は、オイルパン１１に貯留したエンジンオイルを汲み上げて圧送するもので、シリンダブロック５の側部等に取り付けられている。本実施形態のオイルポンプ１３は、所謂ギヤ式ポンプであって、エンジン１の動力で駆動するドライブギヤ１３Ａと、ドライブギヤ１３Ａと噛合するドリブンギヤ１３Ｂと、これら各ギヤ１３Ａ，Ｂを収容するポンプハウジング１３Ｃとを備えている。

オイルフィルタ１４は、オイルポンプ１３から圧送されるエンジンオイルに含まれる異物を除去するもので、入口ポート１４Ａには第１オイル供給配管１６を介してオイルポンプ１３が接続され、出口ポート１４Ｂには第２オイル供給配管１７を介してオイルギャラリ１５が接続されている。オイルフィルタ１４のフィルタハウジング１４Ｃの内部には、濾材として機能するフィルタエレメント１４Ｄが収容されている。

オイルギャラリ１５に導入されたエンジンオイルは、動弁機構２、オイルジェット３、クランクシャフト４のジャーナル部のほか、図示しないターボチャージャの回転軸等の各摺動要素に供給されて、これら各摺動要素を潤滑した後に、オイルパン１１に戻されるようになっている。

次に、図２に基づいて、本実施形態に係るオイルストレーナ１２の具体的な構成を説明する。このような基本構成において、本実施の形態に係るオイルストレーナ１２は、ギヤ式のオイルポンプ１３によってオイルストレーナ１２に発生するオイル吸い込み脈動を抑制し、この吸い込み脈動に起因するオイルストレーナ１２の振動や、オイルストレーナ１２に対するオイルパン１１或いはオイルポンプ１３との共鳴を低減するために、ディーゼルエンジン１の摺動要素にギヤ式のオイルポンプ１３の駆動によってオイルパン１１に貯留したエンジンオイルＯＬを供給するオイルストレーナ１２を備えた潤滑油供給装置１０であって、オイルストレーナ１２は、オイルポンプ１３に一端が接続されかつオイルパン１１の底部に向けて他端が延びる送油管１８と、送油管１８の他端に設けられた吸込口１９と、前記送油管１８に設けられてオイルポンプ１３のオイル吸引特性に起因して発生する送油管１８の脈動を抑制する脈動抑制部として送油管１８の内部で発生するエンジンオイルＯＬの流れを調整する調整部を備えるものである。

具体的に、図２（Ａ）に示すように、オイルストレーナ１２は、オイルパン１１の形状やオイルポンプ１３の配置等に応じて、金属或いは硬質樹脂等で所定の配策経路となるように屈曲された送油管１８と、オイルパン１１の底面と間隔を開けて対向するように送油管１８の他端に設けられた吸込口１９と、送油管１８の中途部に設けられた調整部としてのサージタンク２０と、を備える。

サージタンク２０は、例えば、オイルポンプ１３の近傍である送油管１８の上端付近においてエンジンオイルＯＬの油面から離れた位置に、送油管１８を分割するように設けられている。

サージタンク２０は、オイルポンプ１３によるエンジンオイルＯＬの吸い込み量や送油管１８の断面積によって決定されるエンジンオイルＯＬの流速（流量）に応じて、送油管１８の内部で発生する共鳴周波数とサージタンク２０の共鳴周波数とを合わせる容積を備えている。

これにより、サージタンク２０は、例えば、ギヤ式のオイルポンプ１３の負荷変動（間欠吸い込み作用）に伴って送油管１８の内部で発生するエンジンオイルＯＬの吸い込み脈動を直接抑制することができる。

すなわち、サージタンク２０は、送油管１８の内部で発生するエンジンオイルＯＬの吸い込み脈動を抑制することにより、送油管１８を介してオイルストレーナ１２が振動（伝搬）してしまうことを抑制する機能を備えている。

なお、図２（Ｂ）に示すように、サージタンク２０に替えてレゾネータ２１としてもよい。レゾネータ２１は、送油管１８の内部で発生する共鳴周波数とレゾネータ２１の共鳴周波数とを合わせることにより、例えば、オイルポンプ１３の吸込口１９における境界反射による共鳴を抑制することができる。

［第二実施形態］
図３は、第二実施形態に係る潤滑油供給装置を示す、なお、内燃機関としてのディーゼルエンジン１並びに潤滑油供給装置１０の概略構成は、図１に示したものにサージタンク２０が配置されていない以外は同一であるため、ここではその図示並びに説明は省略する。

図３（Ａ）に示すように、送油管１８の管内中途部には、整流管２２が配置されている。この整流管２２は、例えば、図３（Ｂ）に示すように、ハニカム形状（又は格子状等でもよい）に区画することにより、送油管１８の管軸（図示せず）に沿う複数の整流路２２ａを形成している。

これにより、整流管２２は、各整流路２２ａによって送油管１８の内部における断面積を複数に分割することができ、エンジンオイルＯＬの流れを整流し、送油管１８の内部で発生するエンジンオイルＯＬの吸い込み脈動を抑制することができる。

［第三実施形態］
図４は、第三実施形態に係る潤滑油供給装置を示す、なお、内燃機関としてのディーゼルエンジン１並びに潤滑油供給装置１０の概略構成は、図１に示したものにサージタンク２０が配置されていない以外は同一であるため、ここではその図示並びに説明は省略する。

図４に示すように、送油管１８の管内中途部には、スポンジ体２３が配置されている。このスポンジ体２３は、例えば、目が粗くて透水性が高くかつ送油管１８の管軸（図示せず）に沿う長さ（厚さ）の短いものが用いられている。

これにより、スポンジ体２３は、内部を通過（透水）する際にエンジンオイルＯＬの流れを整流し、送油管１８の内部で発生するエンジンオイルＯＬの吸い込み脈動を抑制することができる。

［第四実施形態］
図５は、第四実施形態に係る潤滑油供給装置に適用されるエンジンシステムの概略の構成図である
図５に示すように、第四実施形態に係る潤滑油供給装置１０は、例えば、内燃機関としてのディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」とも称する。）１の動弁機構２、オイルジェット３、クランクシャフト４のジャーナル部のほか、図示しないターボチャージャの回転軸等の摺動要素に潤滑油としてのエンジンオイルを供給する。オイルジェット３は、シリンダブロック５の上部に位置するシリンダ部６の円筒状内部空間を往復移動するピストン７の下方からシリンダ部６の内部空間にエンジンオイルを噴射する。

潤滑油供給装置１０は、オイルパン１１と、オイルストレーナ１２と、オイルポンプ１３と、オイルフィルタ１４と、オイルギャラリ１５と、を備えている。

なお、オイルストレーナ１２を除くその他の各部における具体的な構成及び機能は第一実施形態と同一であるため、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

次に、図６に基づいて、本実施形態に係るオイルストレーナ１２の具体的な構成を説明する。このような基本構成において、本実施の形態に係るオイルストレーナ１２は、ギヤ式のオイルポンプ１３によってオイルストレーナ１２に発生するオイル吸い込み脈動を抑制し、この吸い込み脈動に起因するオイルストレーナ１２の振動や、オイルストレーナ１２に対するオイルパン１１或いはオイルポンプ１３との共鳴を低減するために、ディーゼルエンジン１の摺動要素にギヤ式のオイルポンプ１３の駆動によってオイルパン１１に貯留したエンジンオイルＯＬを供給するオイルストレーナ１２を備えた潤滑油供給装置１０であって、オイルストレーナ１２は、オイルポンプ１３に一端が接続されかつオイルパン１１の底部に向けて他端が延びる送油管１８と、送油管１８の他端に設けられた吸込口１９と、前記送油管１８に設けられてオイルポンプ１３のオイル吸引特性に起因して発生する送油管１８の脈動を抑制する脈動抑制部として送油管１８の外周に設けた干渉部材を備えるものである。

具体的に、図６に示すように、オイルストレーナ１２は、オイルパン１１の形状やオイルポンプ１３の配置等に応じて、金属或いは硬質樹脂等で所定の配策経路となるように屈曲された送油管１８と、オイルパン１１の底面と間隔を開けて対向するように送油管１８の他端に設けられた吸込口１９と、送油管１８の外周を覆う（被覆する）ように設けられた干渉部材としてのゴム管体２４と、を備える。

ゴム管体２４は、その弾性特性により、例えば、ギヤ式のオイルポンプ１３の負荷変動（間欠吸い込み作用）に伴って送油管１８の内部で発生するエンジンオイルＯＬの吸い込み脈動が発生しても、エンジンオイルＯＬを介してオイルストレーナ１２が振動（伝搬）してしまうことを抑制する機能を備えている。

したがって、ゴム管体２４は、少なくともエンジンオイルＯＬの油面よりも上方の送油管１８の中途部から吸込口１９との接続部分に至る範囲で送油管１８の外周を覆う（被覆するのが望ましい。

［第五実施形態］
図７は、第五実施形態に係る潤滑油供給装置を示す、なお、内燃機関としてのディーゼルエンジン１並びに潤滑油供給装置１０の概略構成は、図５に示したもと見掛け上は同一であるため、ここではその図示並びに説明は省略する。

図７に示すように、送油管１８には、少なくともエンジンオイルＯＬの油面よりも上方の送油管１８の中途部から吸込口１９との接続部分に至る範囲で送油管１８の外周を覆う（被覆する）スポンジ管体２５が設けられている。

これにより、スポンジ管体２５は、その弾性・吸水特性により、例えば、ギヤ式のオイルポンプ１３の負荷変動（間欠吸い込み作用）に伴って送油管１８の内部で発生するエンジンオイルＯＬの吸い込み脈動が発生しても、エンジンオイルＯＬを介してオイルストレーナ１２が振動（伝搬）してしまうことを抑制する機能を備えている。

［第六実施形態］
図８は、第五実施形態に係る潤滑油供給装置を示す、なお、内燃機関としてのディーゼルエンジン１並びに潤滑油供給装置１０の概略構成は、図５に示したもと見掛け上は同一であるため、ここではその図示並びに説明は省略する。

図８に示すように、送油管１８には、少なくともエンジンオイルＯＬの油面よりも上方の送油管１８の中途部から吸込口１９との接続部分に至る範囲で送油管１８の外周を覆うコイル体２６が設けられている。

これにより、コイル体２６は、その弾性特性により、例えば、ギヤ式のオイルポンプ１３の負荷変動（間欠吸い込み作用）に伴って送油管１８の内部で発生するエンジンオイルＯＬの吸い込み脈動が発生しても、エンジンオイルＯＬを介してオイルストレーナ１２が振動（伝搬）してしまうことを抑制する機能を備えている。

［第七実施形態］
図９は、第七実施形態に係る潤滑油供給装置を示す、なお、内燃機関としてのディーゼルエンジン１並びに潤滑油供給装置１０の概略構成は、図５に示したもと見掛け上は同一であるため、ここではその図示並びに説明は省略する。

図９に示すように、送油管１８には、少なくともエンジンオイルＯＬの油面よりも上方の送油管１８の中途部から吸込口１９との接続部分に至る範囲で送油管１８の外周を覆うゴム管体２４（又はスポンジ管体２５）を備えるとともに、オイルストレーナ１２の他端として吸込口１９との境界付近である送油管１８の先端部分とシリンダブロック５（又はシリンダブロック５とオイルパン１１との間）に跨る支持ブラケット２７を備える。

支持ブラケット２７は、一端がシリンダブロック５（又はシリンダブロック５とオイルパン１１との間）に固定されたアーム部２８と、アーム部２８の他端に設けられてゴム管体２４（又はスポンジ管体２５）の外側を保持する略円筒状の保持部２９と、を備えている。

保持部２９は、例えば、略Ｃの字状でもよいし、半円筒状の分割体としてもよい。保持部２９とゴム管体２４（又はスポンジ管体２５）との間にはゴム等の緩衝体を介在させてもよい。

これにより、支持ブラケット２７は、エンジン１の振動がオイルストレーナ１２を介してギヤ式のオイルポンプ１３に伝わるのを抑制することができる。

ところで、本発明の潤滑油供給装置１０は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した技術的範囲には、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。

例えば、調整部としてのサージタンク２０又はレゾネータ２１、整流管２２又はスポンジ体２３と、干渉部材としてのゴム管体２４、スポンジ管体２５、コイル体２６と、を併用して脈動抑制部を構成してもよい。

また、オイルストレーナ１２は、送油管１８の一端がオイルポンプ１３の吸入口に直接接続された構成となっているが、これに限らず、例えば、他の接続管を介して送油管１８の一端をオイルポンプ１３の吸入口に接続した構成であってもよい。

また、オイルストレーナ１２は、例えば、送油管１８又は吸込口１９を、例えば、基端をシリンダブロック５又はシリンダブロック５とオイルパン１１とに跨って固定したブラケット等の他端で支持した構成であってもよい。

さらに、ギヤ式のオイルポンプ１３は、互いに噛み合う一対のドライブギヤ１３Ａとドリブンギヤ１３Ｂとで構成したものを開示したが、これに限らず、例えば、トロコイド型のギヤ式のオイルポンプを用いてもよい。

また、サージタンク２０は、オイルポンプ１３の近傍である送油管１８の上端付近においてエンジンオイルＯＬの油面から離れた位置に配置した構成となっているが、例えば、エンジンオイルＯＬの中に配策された送油管１８を分割するように配置してもよい。

１ ディーゼルエンジン（内燃機関）
１０ 潤滑油供給装置
１１ オイルパン
１２ オイルストレーナ
１３ オイルポンプ
１８ 送油管
１９ 吸込口
２０ サージタンク（脈動抑制部・調整部）
２１ レゾネータ（脈動抑制部・調整部）
２２ 整流管（脈動抑制部・調整部）
２３ スポンジ体（脈動抑制部・調整部）
２４ ゴム管体（脈動抑制部・干渉部材）
２５ スポンジ管体（脈動抑制部・干渉部材）
２６ コイル体（脈動抑制部・干渉部材）
２７ 支持ブラケット（脈動抑制部）
ＯＬ エンジンオイル（潤滑油）

Claims (7)

1. 内燃機関の摺動要素にギヤ式のオイルポンプの駆動によってオイルパンに貯留した潤滑油を供給するオイルストレーナを備えた潤滑油供給装置であって、
   前記オイルストレーナは、
   前記オイルポンプに一端が接続されかつ前記オイルパンの底部に向けて他端が延びる送油管と、
   前記送油管の他端に設けられた吸込口と、
   前記送油管に設けられて、前記オイルポンプのオイル吸引特性に起因して発生する前記送油管の脈動を抑制する脈動抑制部と、
   を備える潤滑油供給装置。
2. 前記脈動抑制部は、
   前記送油管の内部で発生する潤滑油の流れを調整する調整部を備える、
   請求項１に記載の潤滑油供給装置。
3. 前記調整部は、
   前記送油管の中途部に設けられたサージタンク若しくはレゾネータである、
   請求項２に記載の潤滑油供給装置。
4. 前記調整部は、
   前記送油管の管内中途部に設けられて管軸に沿う複数の整流路を形成する整流管である、
   請求項２に記載の潤滑油供給装置。
5. 前記調整部は、
   前記送油管の管内中途部に設けられたスポンジ体である、
   請求項２に記載の潤滑油供給装置。
6. 前記脈動抑制部は、
   前記送油管の外周に設けた干渉部材を備える、
   請求項２から５の何れか一項に記載の潤滑油供給装置。
7. 前記脈動抑制部は、
   前記オイルストレーナの前記他端と前記内燃機関又は前記オイルパンとに跨る支持ブラケットを備える、
   請求項１から６の何れか一項に記載の潤滑油供給装置。

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