JP6394413B2 - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジング内部の収容室内に駆動機構の各潤滑部位を潤滑するオイルが滞留された内燃機関の潤滑装置に関するものである。

［従来の技術］
従来より、ハウジング内部の収容室内に駆動機構の各潤滑部位を潤滑するオイルが滞留された内燃機関の潤滑装置として、内燃機関に搭載されたサプライポンプのハウジング内部のタペット収容室内にプランジャ駆動機構の各潤滑部位を潤滑するオイルが滞留されたタペット潤滑装置が提案されている。
ここで、プランジャ駆動機構は、カムシャフトのカムの回転運動をプランジャの往復運動に変換する変換機構で、リフタとして使用されるタペット、このタペットのローラ、このローラの回転軸としてのローラピン等により構成されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなプランジャ駆動機構を備えたサプライポンプとして、一般に採用されているプランジャポンプの構造を図５に示す。
サプライポンプは、カムシャフトのカム１０１の形状に沿ってシリンダ１０２内をプランジャ１０３が往復移動することで、燃料吸入弁１０４を通って加圧室１０５内に吸入された燃料を加圧して内燃機関側へ圧送するように構成されている。
プランジャ駆動機構は、カムシャフトの回転によりカム１０１が回転すると、ローラ１０６を介して、ローラピン１０７およびタペット１０８が図示上下方向に往復移動する。このようなタペット１０８の昇降運動は、プランジャ１０３に伝えられ、プランジャ１０３がシリンダ１０２内を図示上下方向に往復移動する。

ところで、サプライポンプは、プランジャとタペットとの当接部で摺動するため、当接部の摩耗や焼き付き等を防止するという目的で、プランジャ駆動機構のタペット収容室内にオイルを循環供給している。
例えばプランジャ１０３とタペット１０８との当接部にオイルを供給して、プランジャ１０３とタペット１０８との間に油膜を形成し、プランジャ１０３とタペット１０４との当接部を潤滑している。
また、オイルは、カム１０１とローラ１０６との当接部、ローラピン１０７とタペット１０８との当接部、およびローラ１０６とタペット１０８との間のローラブッシュ等にも供給される。
また、サプライポンプには、シリンダ１０２の軸線方向の一端側に形成される加圧室１０５とタペット収容室のタペット上側室１０９との間をシールするシール部材１１０が組み付けられている。

［従来の技術の不具合］
ところで、サプライポンプは、図５に示したように、ローラ１０６がカム１０１に乗り上げると、タペット１０８がプランジャ１０３を伴って上昇する。そして、タペット１０８が上昇すると、タペット収容室の中で、タペット１０８よりもプランジャ側に位置するタペット上側室１１０の内容積が小さくなる。これにより、タペット上側室１１０内に滞留しているオイルが圧縮されるため、タペット上側室１１０内の圧力が上昇する。
これによって、クリアランスを介してタペット上側室１１０と加圧室１０５とを液密的にシールするシール部材１１０にダメージを与えたり、カム１０１のローラ接触面１１１にダメージを与えたりする。例えばシール部材１１０のシール性が低下したり、カム１０１のローラ接触面１１１が摩耗したりするという問題が生じる。
上記の問題を回避するためには、タペット上側室１１０内の圧力（オイル圧）を逃がすための圧力逃がし流路が必要となるが、圧力逃がし流路と他の部品や燃料流路との干渉により、十分な流路面積が確保することができない場合が多い。

ここで、特許文献１には、タペット上側室内の圧力を逃がすための圧力逃がし流路として、ハウジングのタペットガイドに、タペット上側室とカム／シャフト収容室とを連通する連通油路を設けたサプライポンプが開示されている。
この場合、タペット上側室との連通油路の開放先は、タペットガイドのタペット摺動面と異なる底面で開口し、カム／シャフト収容室の大空間となっている。これにより、タペット上側室の容積変化量に対して、カム／シャフト収容室の容積変化量が極めて小さいので、タペット上側室の圧力が下がり難く、タペット上側室からカム／シャフト収容室へのオイルの吸い出し効果が小さい。
したがって、特許文献１に記載のサプライポンプにおいては、タペットの上昇によるオイルの吸い出し効果をあまり期待することができず、タペット上側室の圧力上昇を十分抑制することができなかった。

特開２００８−２８６１２４号公報

本発明の目的は、タペットの仕切り部よりもプランジャ側に位置するプランジャ側室の圧力上昇を十分抑制することのできる内燃機関の潤滑装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明（内燃機関の潤滑装置）によれば、高圧燃料ポンプのプランジャを往復駆動する第１駆動機構（第１ローラおよび第１タペット等）を収容する第１収容室内、および動弁装置のバルブを往復駆動する第２駆動機構（第２ローラおよび第２タペット等）を収容する第２収容室内にオイルが滞留されたハウジングを備えている。このハウジングには、タペットの上昇時に、プランジャ側室内のオイルをバルブ側室または第２カム側室へ導く連通孔が設けられている。
これによって、プランジャ側室の容積変化量とバルブ側室または第２カム側室の容積変化量とが略同程度となる、あるいはプランジャ側室の容積変化量に対してバルブ側室または第２カム側室の容積変化量が大きくなるので、バルブ側室または第２カム側室におけるオイルの吸い出し効果が大きくなる。これにより、タペットの上昇に伴ってプランジャ側室の内容積が小さくなると、プランジャ側室内に滞留しているオイルが連通孔を通り抜けてバルブ側室または第２カム側室内に流入する。この結果、プランジャ側室の圧力上昇を十分抑制することができる。

サプライポンプを搭載したエンジンの概略構成を示した断面図である（参考例）。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である（参考例）。 サプライポンプを搭載したエンジンの概略構成を示した断面図である（参考例）。 サプライポンプを搭載したエンジンの概略構成を示した断面図である（実施例１）。 サプライポンプの概略構成を示した断面図である（従来の技術）。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

［参考例の構成］
図１ないし図３は、タペット潤滑装置（参考例）を示したものである。

本参考例の内燃機関の潤滑装置は、例えば自動車等の車両のエンジンルームに搭載されるディーゼルエンジン等の内燃機関（車両走行用エンジン：以下エンジン）の各部位（摺動部や軸受部等の各潤滑部位）を潤滑するエンジンオイル（潤滑油：以下オイル）を、エンジンの各潤滑部位、およびサプライポンプの各潤滑部位に循環供給するシステムである。
このシステムは、エンジンのシリンダブロックに取り付けられたオイルポンプ（図示せず）と、このオイルポンプから吐出されたエンジンオイル（潤滑油：以下オイル）をサプライポンプのプランジャ駆動機構の各潤滑部位に循環供給するタペット潤滑装置とを備えている。

オイルポンプは、エンジンのクランクシャフト（出力軸）の回転に同期して回転駆動されて、オイル循環経路（エンジンやサプライポンプの各潤滑部位を含む）中にオイルを強制循環させるものである。このオイルポンプは、オイルパンのオイル貯留室内に貯留されたオイルを吸入すると共に、オイルパンのオイル貯留室から吸入したオイルを加圧してオイル循環経路側に吐出する。
なお、タペット潤滑装置の詳細は、後述する。

エンジンは、複数の気筒（シリンダ）が形成されたシリンダブロックと、このシリンダブロックの上部に結合されるシリンダヘッドとを備えている。また、エンジンは、シリンダブロックの下部に形成されるクランクケースと、このクランクケースの下部に一体的に形成されるオイルパンとを備えている。
ここで、エンジンに燃料を供給する燃料供給装置は、例えばディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システムによって構成されている。
このコモンレール式燃料噴射システムは、燃料フィルタ、低圧燃料ポンプ（以下フィードポンプ）、サプライポンプ、コモンレールおよび複数の燃料噴射弁（インジェクタ）を備えている。

サプライポンプは、円筒状のシリンダ内をプランジャ（後述する）が往復移動することによって燃料加圧室（後述する）内に吸入された燃料を加圧して吐出する高圧燃料ポンプである。
このサプライポンプは、エンジンのクランクシャフトの回転に同期して一定方向に回転するカムシャフト１と、このカムシャフト１を回転自在に支持するハウジング３とを備えている。
また、サプライポンプは、ハウジング３の上部にボルト等の締結具を用いて締結固定されるシリンダボディ４と、このシリンダボディ４のシリンダバレル５内を往復移動するプランジャ６とを備えている。

カムシャフト１は、エンジンのクランクシャフトにより回転駆動される。このカムシャフト１は、２つのメタルブッシュ９を介して、ハウジング３に回転可能に支持されている。また、カムシャフト１の外周には、少なくとも１つのカム山を有するカム１１が一体的に組み付けられている。カム１１は、ハウジング３のカム・シャフト収容室１０内にカムシャフト１と共に回転可能に収容されている。
カムシャフト１は、エンジンのクランクシャフトが２回転すると、１回転するようにクランクシャフトに対して駆動連結されている。

ハウジング３の内部には、円筒状のタペットガイド１２が設けられている。
ここで、プランジャ６の往復移動方向を上下方向とした場合、タペットガイド１２の内部には、プランジャ６を上下方向に往復駆動するプランジャ駆動機構を収容するタペット収容室１３が形成されている。このタペット収容室１３内には、プランジャ駆動機構の各潤滑部位を潤滑するオイルが一時的に滞留している。
ハウジング３は、エンジンのシリンダヘッドまたはシリンダブロックに一体化されている。具体的には、エンジンのシリンダヘッドまたはシリンダブロックにハウジング３が一体成形されている。あるいはエンジンのシリンダヘッドまたはシリンダブロックのポンプ取付け部にボルト等の締結具を用いてハウジング３が締結固定されている。
なお、ハウジング３のタペットガイド１２の内周には、プランジャ駆動機構のタペット１６の外周面が往復摺動する摺動面が形成されている。

プランジャ駆動機構は、カムシャフト１のカム１１の外周面（カムプロフィール）に当接するタペットローラ１４、このタペットローラ１４を回転自在に支持するローラピン１５、このローラピン１５を介してタペットローラ１４と一体移動可能に連結したタペットボディ（以下タペット）１６、およびタペットローラ１４とローラピン１５との間に設置されたローラブッシュ１７等により構成されている。
なお、プランジャ駆動機構の詳細は、後述する。

シリンダボディ４には、プランジャ６の摺動面が往復摺動可能な円筒状のシリンダバレル５が形成されている。このシリンダバレル５の軸線方向の一端側（カムシャフト１の半径方向の外側）には、燃料加圧室１９が形成されている。
シリンダボディ４には、フィードポンプの吐出側と連通する吸入弁収容室が設けられている。この吸入弁収容室の内部には、シリンダボディ４のシリンダバレル５よりも軸線方向の一方側（図示上方側）に配設されたスプールバルブ２１を有し、燃料加圧室１９よりも上流側の燃料吸入流路（後述する）を開閉する燃料吸入弁が収容されている。
燃料吸入弁は、スプールバルブ２１を往復摺動可能に支持するバルブボディ２２、およびスプールバルブ２１を閉弁方向に付勢するリターンスプリング２３を備えている。

シリンダボディ４には、外部へ向けて開口する収容凹部が設けられている。この収容凹部の奥側（加圧室側）には、燃料加圧室１９よりも下流側の燃料吐出流路（後述する）を開閉する弁体（バルブ）２４、およびこのバルブ２４を閉弁方向に付勢するリターンスプリング２５を有する逆止弁構造の燃料吐出弁が収容されている。
燃料吸入流路は、フィードポンプから燃料が導入されるインレットポート（吸入ポート）と連通する燃料吸入流路２６ａ、この燃料吸入流路２６ａと連通する燃料吸入孔２６ｂ、この燃料吸入孔２６ｂと燃料加圧室１９とを連通する弁体収容室（バルブ収容室）２６ｃ等を有している。
燃料吐出流路は、燃料加圧室１９と連通する燃料吐出孔２７ａ、この燃料吐出孔２７ａと連通する吐出弁収容室２７ｂ、この吐出弁収容室２７ｂと連通する燃料吐出孔２７ｃ、および外部に向かって開口したアウトレットポート（吐出ポート）等を有している。

サプライポンプは、カムシャフト１のカム１１とプランジャ６との間に配設されたプランジャ駆動機構を備えている。
プランジャ６の図示下端部の外周には、スプリングシート３１が組み付けられている。また、シリンダボディ４の図示下端部には、筒状のスプリング収容部３２が設けられている。スプリングシート３１の上端面とスプリング収容部３２の奥側面との間には、プランジャ駆動機構をカム１１の外周面（プロフィール）に押圧する方向に付勢するプランジャスプリング３３が設置されている。
プランジャ６の図示下端部には、鍔状のタペット当接部３４が設けられている。
また、サプライポンプは、プランジャ６の中間部の外周とシリンダボディ４のシリンダバレル５の図示下端部の内周との間の隙間（クリアランス）を液密的にシールする筒状のシール部材３５を備えている。このシール部材３５は、クリアランスを介して、燃料加圧室１９内の燃料がタペット収容室１３側に流出してオイルに混入するのを防止する。

プランジャ駆動機構は、タペットローラ１４、ローラピン１５およびタペット１６等を有している。
タペットローラ１４は、ローラピン１５の外周に回転可能に支持されている。このタペットローラ１４は、カム１１のカム山の形状に沿ってプランジャ６を往復移動方向へ往復運動し、且つカム１１のカム山に直接当接している。
ローラピン１５は、タペットローラ１４をその回転軸方向に貫通するようにタペットローラ１４に組み付けられている。このローラピン１５は、タペットローラ１４の回転軸方向の両端面より外側に突出する突出軸部３６を有している。
ここで、タペットローラ１４がローラピン１５の周囲をその円周方向に回転すると、タペットローラ１４とローラピン１５とが焼き付く可能性があるので、タペットローラ１４の内周とローラピン１５の外周との間には、円筒状のローラブッシュ１７が設置されている。
また、カムシャフト１のカム１１の外周面には、タペットローラ１４の外周面と摺接するローラ接触面３７が設けられている。

タペット１６は、カム１１の回転運動をプランジャ６の上下方向の往復運動に変換してプランジャ６を往復駆動するもので、ハウジング３のタペットガイド１２に往復摺動可能に支持されている。このタペット１６は、ローラピン１５を介してタペットローラ１４に一体移動可能に連結している。また、タペット１６は、プランジャ６、タペットローラ１４およびローラピン１５と一緒に往復移動するように構成されている。
タペット１６は、ハウジング３のタペット収容室１３を、プランジャ６のタペット当接部３４、スプリングシート３１およびプランジャスプリング３３等を収容するタペット上側室４１と、タペットローラ１４、タペット１６の支持壁４４、ローラピン１５、カム１１のローラ接触面３７等を収容するタペット下側室４２とに区画する仕切り部（以下仕切り壁）４３を有している。

プランジャ側室４１は、シリンダボディ４およびシール部材３５のタペット側面（図示下端面）とタペットガイド１２の内周面とタペット１６の仕切り壁４３のプランジャ側面（図示上端面）との間に形成される第２容積可変空間（プランジャ側室）である。すなわち、タペット上側室４１は、シリンダボディ４およびシール部材３５のタペット側面とタペットガイド１２の内周面とタペット１６の仕切り壁４３のプランジャ側面とで囲まれている。。
タペット上側室４１は、タペット１６の仕切り壁４３よりもタペット・プランジャ上昇側、つまりプランジャ６側に配置されている。このタペット上側室４１は、タペットガイド１２の内周とタペット１６の外周との間の微小クリアランスを介して、タペット下側室４２と連通している。また、タペット上側室４１は、タペット・プランジャ上昇時に内容積が縮小される。また、タペット上側室４１は、タペット・プランジャ下降時に内容積が拡大される。

タペット下側室４２は、カム１１の外周面（ローラ接触面３７）とタペットガイド１２の内周面とタペット１６の仕切り壁４３のカム側面（図示下端面）との間に形成される第１容積可変空間（カム側室）である。すなわち、タペット下側室４２は、カム１１のローラ接触面３７とタペットガイド１２の内周面とタペット１６の仕切り壁４３のカム側面とで囲まれている。
タペット下側室４２は、タペット１６の仕切り壁４３よりもタペット・プランジャ下降側、つまりカム１１側に配置されている。このタペット下側室４２は、絞り流路（後述する）を介して、カム・シャフト収容室１０と連通している。また、タペット下側室４２は、絞り流路およびカム・シャフト収容室１０を介して、オイルパンのオイル貯留室と連通している。また、タペット下側室４２は、タペット・プランジャ上昇時に内容積が拡大される。また、タペット下側室４２は、タペット・プランジャ下降時に内容積が縮小される。

仕切り壁４３の上面には、プランジャ６のタペット当接部３４が直接当接している。
タペット１６は、仕切り壁４３の外周部からプランジャ側（図示上方側）に向かって突出した円筒状の周側壁を有している。
タペット１６は、仕切り壁４３の外周部からカム１１側（図示下方側）に延長された筒状の支持壁４４を有している。この支持壁４４には、ローラピン１５の突出軸部３６が回転自在に挿入される挿通孔４５が形成されている。また、支持壁４４の内部には、タペットローラ１４を回転可能に収容するローラ収容室４６が形成されている。このローラ収容室４６は、タペット下側室４２に含まれる。
なお、ローラピン１５の突出軸部３６が支持壁４４に固定されていても構わない。また、タペット１６の支持壁４４の図示下面よりも図示下方の空間を、タペット下側室４２としても構わない。この場合、ローラ収容室４６はタペット下側室４２に含まれない。

次に、本参考例のタペット潤滑装置の詳細を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
タペット潤滑装置は、サプライポンプのプランジャ駆動機構の各潤滑部位にオイルを循環供給するシステムで、オイル供給油路５１、５２、連通孔５３および絞り流路５４を備えている。
ここで、プランジャ駆動機構の各潤滑部位としては、プランジャ６のタペット当接部３４とタペット１６の仕切り壁４３との接触部、カム１１のローラ接触面３７とタペットローラ１４との接触部、タペットガイド１２とタペット１６との摺動部（摺動クリアランス）、タペットローラ１４とローラブッシュ１７との摺動部（摺動クリアランス）、およびローラピン１５とローラブッシュ１７との摺動部等が挙げられる。

オイル供給油路５１は、ハウジング３に設けられている。このオイル供給油路５１のオイルの流れ方向の上流端は、オイルポンプの吐出側に接続している。また、オイル供給油路５１のオイルの流れ方向の下流端は、ハウジング３のタペットガイド１２の内周面で開口し、オイルポンプの吐出側とタペット収容室１３とを連通している。これにより、タペット収容室１３内には、オイルが一時的に滞留する。
オイル供給油路５２は、タペット１６の仕切り壁４３に設けられている。このオイル供給油路５２のオイルの流れ方向の上流端は、オイル供給油路５１の下流端に接続している。また、オイル供給油路５１のオイルの流れ方向の下流端は、タペット１６のローラ収容室４６の壁面で開口し、ローラ収容室４６内にオイルを供給する。

ハウジング３には、タペット上側室４１とタペット下側室４２とを連通する連通孔５３が形成されている。この連通孔５３は、図２に示したように、タペット上側室４１の壁面で開口した開口部５３ａ、およびタペット下側室４２の壁面で開口した開口部５３ｂを有している。また、連通孔５３の開口部５３ａ、５３ｂは、タペットガイド１２の内周壁面（摺動面）上、あるいは摺動面と同一平面上（摺動面から図示上下方向に延びる延長線上）のみで開口している。
また、連通孔５３は、そのオイルの流れ方向の上流端で下流端との中間部でくの字状に屈曲している。
また、連通孔５３は、タペットガイド１２の内周とタペット１６の外周との間に形成される微小クリアランス（摺動クリアランス）よりも流路断面積が大きいオイル圧逃がし流路である。

絞り流路５４は、ハウジング３のカム・シャフト収容室１０と、タペットガイド１２のタペット下側室４２とを連通する油路である。この絞り流路５４は、カムシャフト１のカム１１の表面（外周面、環状両側面）とタペットガイド１２との間に形成されている。また、絞り流路５４は、タペット下側室４２の図示下部（開口側）にカム１１を収容することで、タペット下側室４２の図示下部（開口側）の流路断面積が小さくなる。これにより、絞り流路５４を通過するオイルの流動抵抗を増加している。
また、タペット下側室４２からカム１１のローラ接触面３７に供給されるオイルは、掛け流し状態となっている。

［参考例の作用］
次に、本参考例のコモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプの作用を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。

サプライポンプのカムシャフト１がエンジンのクランクシャフトの回転と同期して回転すると、タペットローラ１４がカム１１の外周面（カムプロフィール）に沿って上下方向に往復運動（昇降運動、上下動）する。
このようなタペットローラ１４の運動は、ローラピン１５を介してタペット１６に伝えられ、タペット１６がタペット収容室１３内を図示上下方向に往復運動（昇降運動、上下動）する。
このようなタペット１６の運動は、プランジャ６に直接伝えられ、プランジャ６がシリンダバレル５内を図示上下方向に往復運動（昇降運動、上下動）する。

そして、例えば上死点に位置するプランジャ６が下降すると、燃料加圧室１９内の内容積が拡大し、燃料加圧室１９内の燃料圧力が低下していく。そして、燃料吸入流路内の燃料圧力が、燃料吸入弁のリターンスプリング２５の付勢力と燃料加圧室１９内の燃料圧力との合力よりも大きくなると、燃料吸入弁のスプールバルブ２１が開弁する。すなわち、スプールバルブ２１がバルブボディ２２のテーパシート面より離脱して燃料吸入流路が開放される。これにより、フィードポンプより送り出された燃料は、インレットポート→燃料吸入流路２６ａ→燃料吸入孔２６ｂ→バルブ収容室２６ｃを経て燃料加圧室１９内に吸入される。

そして、プランジャ６が下死点に達した後に、再び上昇を開始すると、燃料加圧室１９内の内容積が縮小し、燃料加圧室１９内の燃料圧力が昇圧される。そして、燃料吸入流路内の燃料圧力が、燃料吸入弁のリターンスプリング２５の付勢力と燃料加圧室１９内の燃料圧力との合力よりも低くなると、燃料吸入弁のスプールバルブ２１が閉弁する。すなわち、スプールバルブ２１がバルブボディ２２のテーパシート面に着座して燃料吸入流路が閉鎖されると同時に、燃料加圧室１９内の燃料圧力が更に上昇する。このとき、燃料加圧室１９内で燃料が高圧に加圧圧縮される。

そして、燃料加圧室１９内の燃料圧力が燃料吐出弁の開弁圧以上に上昇すると、燃料吐出弁のバルブ２４が開弁する。これにより、燃料加圧室１９から燃料吐出流路（燃料吐出孔２７ａ→吐出弁収容室２７ｂ→燃料吐出孔２７ｃ→アウトレットポート）を経てコモンレールへ高圧燃料が圧送供給される。
そして、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料は、複数のインジェクタを任意の噴射時期に開弁駆動することで、所定のタイミングで、エンジンの各気筒内へ噴射供給される。

［参考例の効果］
ここで、コモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプにおいては、タペットローラ１４がカムシャフト１のカム１１のカム山に乗り上げると、ローラピン１５およびタペット１６がプランジャ６を伴って上昇する。
そして、タペット１６が上昇すると、タペット収容室１３の中で、タペット１６の仕切り壁４３よりもカム１１側に位置するタペット下側室４２の内容積が大きくなる。逆に、タペット１６の仕切り壁４３よりもプランジャ６側に位置するタペット上側室４１の内容積が小さくなる。これにより、タペット上側室４１内に滞留しているオイルが圧縮されるため、タペット上側室４１内の圧力が上昇する。
これによって、カム１１のローラ接触面３７が摩耗するという問題が生じる。また、クリアランスを介して燃料加圧室１９とタペット上側室４１とを液密的にシールするシール部材３５のシールリップがタペット上側室４１内の圧力上昇によりプランジャ６の外周面（シール面）より浮き上がり、燃料加圧室１９とタペット上側室４１との間のシール性が低下するという問題が生じる。

そこで、本参考例のサプライポンプにおいては、プランジャ駆動機構を収容するタペット収容室１３内に、プランジャ駆動機構の各潤滑部位を潤滑するオイルが一時的に滞留されたハウジング３を備えている。このハウジング３は、エンジンのシリンダヘッドまたはシリンダブロックに一体化されている。
そして、サプライポンプを収容するハウジング３には、タペットガイド１２の内周壁面で開口し、タペット１６の上昇時にタペット上側室４１内のオイルをタペット下側室４２内に導く連通孔５３が設けられている。
この連通孔５３は、タペット収容室１３の中で、シリンダヘッド４およびシール部材３５のタペット側面とタペットガイド１２の内周面とタペット１６の仕切り壁４３のプランジャ側面との間に形成されるタペット上側室４１と、カム１１のローラ接触面３７とタペットガイド１２の内周面とタペット１６の仕切り壁４３のカム側面との間に形成されるタペット下側室４２とを直接連通している。

これによって、タペット上側室４１の容積変化量とタペット下側室４２の容積変化量とが略同程度となる、あるいはタペット上側室４１の容積変化量に対してタペット下側室４２の容積変化量が大きくなるので、タペット下側室４２におけるオイルの吸い出し効果が大きくなる。これにより、タペット１６の上昇に伴ってタペット上側室４１の内容積が小さくなり、逆に、タペット下側室４２の内容積が大きくなると、タペット上側室４１内に滞留しているオイルが連通孔５３を通り抜けてタペット下側室４２内に流入する。この結果、タペット上側室４１の圧力上昇を十分抑制することができる。
したがって、カム１１のローラ接触面が摩耗し難くなる。また、燃料加圧室１９とタペット上側室４１との間のシール性の低下を抑制することができる。

［実施例１の構成］
図４は、本発明を適用した燃料噴射システム（実施例１）を示したものである。
ここで、参考例と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施例の内燃機関の潤滑装置は、オイルパンのオイル貯留室内に貯留されたエンジンオイル（潤滑油：以下オイル）を吸入して圧送するオイルポンプ（図示せず）と、サプライポンプのプランジャ駆動機構の各潤滑部位にオイルを循環供給する第１タペット潤滑装置と、吸気動弁装置の吸気バルブ駆動機構の各潤滑部位にオイルを循環供給する第２タペット潤滑装置と、排気動弁装置の排気バルブ駆動機構の各潤滑部位にオイルを循環供給する第３タペット潤滑装置とを備えている。

サプライポンプは、参考例と同様に、カムシャフト１、ハウジング３、シリンダボディ４、プランジャ６およびプランジャ駆動機構を備えている。このプランジャ駆動機構は、タペットローラ１４、ローラピン１５、タペット１６およびローラブッシュ１７等を有している。
なお、カムシャフト１のカム１１は、特許請求の範囲における「第１カム」に相当する。また、プランジャ駆動機構のタペットローラ１４は、特許請求の範囲における「第１ローラ」に相当する。また、ローラピン１５は、第１ピンである。また、タペット１６は、特許請求の範囲における「第１タペット」に相当する。

タペット１６は、参考例と同様に、ハウジング３のタペット収容室１３をタペット上側室４１とタペット下側室４２とに区画する仕切り壁４３を有している。
なお、タペット１６の仕切り壁４３は、特許請求の範囲における「第１仕切り部」に相当する。また、タペット下側室４２は、特許請求の範囲における「第１カム側室」に相当する。

吸排気動弁装置は、エンジンのクランクシャフト（出力軸）の回転に同期して一定方向に回転するカムシャフト２と、このカムシャフト２を回転自在に支持する、サプライポンプと共通のハウジング３とを備えている。この吸排気動弁装置は、吸気ポート開口部を開閉する吸気バルブのステム（以下吸気バルブステム）７、およびこの吸気バルブステム７を上下方向に往復駆動する吸気バルブ駆動機構を備えている。また、吸排気動弁装置は、排気ポート開口部を開閉する排気バルブのステム（以下排気バルブステム）８、およびこの排気バルブステム８を上下方向に往復駆動する排気バルブ駆動機構を備えている。

エンジンのシリンダヘッドには、１つの気筒の燃焼室に対して独立して接続する、少なくとも１つ以上の吸気ポートが設けられている。各気筒の吸気ポートの燃焼室側端部には、各気筒の吸気ポート開口部をそれぞれ開閉する吸気バルブ（吸気弁）が設置されている。
また、シリンダヘッドには、１つの気筒の燃焼室に対して独立して接続する、少なくとも１つ以上の排気ポートが設けられている。各気筒の排気ポートの燃焼室側端部には、各気筒の排気ポート開口部をそれぞれ開閉する排気バルブ（排気弁）が設置されている。
また、ハウジング３のカム・シャフト収容室１０は、オイルパンのオイル貯留室の上方に設けられている。

カムシャフト２は、エンジンのクランクシャフトにより回転駆動される。このカムシャフト２は、３つのメタルブッシュ５９を介して、ハウジング３に回転可能に支持されている。また、カムシャフト２の外周には、少なくとも１つのカム山を有する吸気カム６１、および少なくとも１つのカム山を有する排気カム７１が一体的に組み付けられている。
カムシャフト２は、エンジンのクランクシャフトが２回転すると、１回転するようにクランクシャフトに対して駆動連結されている。
なお、カムシャフト２の吸気カム６１は、特許請求の範囲における「第２カム」に相当する。

エンジンのシリンダヘッドと吸気バルブステム７のフランジ（以下タペット当接部）６２との間には、吸気バルブ駆動機構を吸気カム６１の外周面（カムプロフィール）に押圧する方向に付勢する吸気バルブスプリング６０が設置されている。
また、シリンダヘッドと排気バルブステム８のフランジ（以下タペット当接部）７２との間には、排気バルブ駆動機構を排気カム７１の外周面（カムプロフィール）に押圧する方向に付勢する排気バルブスプリング７０が設置されている。

ここで、吸気バルブの往復移動方向を上下方向とした場合、ハウジング３の内部には、吸気バルブを上下方向に往復駆動する吸気バルブ駆動機構を収容するタペット収容室６３が形成されている。また、排気バルブの往復移動方向を上下方向とした場合、ハウジング３の内部には、排気バルブを上下方向に往復駆動する排気バルブ駆動機構を収容するタペット収容室７３が形成されている。
タペット収容室６３、７３内には、吸気バルブ駆動機構の各潤滑部位および排気バルブ駆動機構の各潤滑部位を潤滑するオイルが一時的に滞留している。

吸気バルブ駆動機構は、カムシャフト２の吸気カム６１の外周面（カムプロフィール）に当接するタペットローラ６４、このタペットローラ６４を回転自在に支持するローラピン６５、このローラピン６５を介してタペットローラ６４と一体移動可能に連結したタペット６６、およびタペットローラ６４とローラピン６５との間に設置されたローラブッシュ６７等により構成されている。
ここで、吸気バルブ駆動機構の各潤滑部位としては、吸気バルブステム７のタペット当接部６２とタペット６６の仕切り部（後述する）の接触部、吸気カム６１とタペットローラ６４との接触部、タペットローラ６４とローラブッシュ６７との摺動部（摺動クリアランス）、およびローラピン６５とローラブッシュ６７との摺動部等が挙げられる。

排気バルブ駆動機構は、カムシャフト２の排気カム７１の外周面（カムプロフィール）に当接するタペットローラ７４、このタペットローラ７４を回転自在に支持するローラピン７５、このローラピン７５を介してタペットローラ７４と一体移動可能に連結したタペット７６、およびタペットローラ７４とローラピン７５との間に設置されたローラブッシュ７７等により構成されている。
ここで、排気バルブ駆動機構の各潤滑部位としては、排気バルブステム８のタペット当接部７２とタペット７６の仕切り部（後述する）の接触部、排気カム７１とタペットローラ７４との接触部、タペットローラ７４とローラブッシュ７７との摺動部（摺動クリアランス）、およびローラピン７５とローラブッシュ７７との摺動部等が挙げられる。

タペットローラ６４は、ローラピン６５の外周に回転可能に支持されている。このタペットローラ６４は、吸気カム６１のカム山の形状に沿って吸気バルブステム７を往復移動方向へ往復運動し、且つ吸気カム６１のカム山に直接当接している。
ローラピン６５は、タペットローラ６４をその回転軸方向に貫通するようにタペットローラ６４に組み付けられている。このローラピン６５は、タペットローラ６４の回転軸方向の両端面より外側に突出する突出軸部６９を有している。

タペット６６は、吸気カム６１の回転運動を吸気バルブの上下方向の往復運動に変換して吸気バルブを往復駆動するもので、ハウジング３のタペット収容室６３内に往復移動可能に収容されている。このタペット６６は、ローラピン６５を介してタペットローラ６４に一体移動可能に連結し、且つ吸気バルブステム７と一緒に往復移動するように構成されている。
タペット６６は、ハウジング３のタペット収容室６３をタペット上側室８１とタペット下側室８２とに区画する仕切り部（以下仕切り壁）８３を有している。

タペット上側室８１は、タペット６６の仕切り壁８３よりも吸気バルブステム７側に位置するバルブ側室である。
タペット下側室８２は、タペット６６の仕切り壁８３よりも吸気カム６１側に位置する第２カム側室である。
仕切り壁８３の上面には、吸気バルブステム７のタペット当接部６２が直接当接している。

タペット６６は、仕切り壁８３の外周部から図示下方に延長された筒状の支持壁８４を有している。この支持壁８４には、ローラピン１５の突出軸部６９が回転自在に挿入される挿通孔８５が形成されている。また、支持壁８４の内部には、タペットローラ１４を回転可能に収容するローラ収容室８６が形成されている。
なお、ローラピン６５の突出軸部６９が支持壁８４に固定されていても構わない。

タペット７６の上面には、排気バルブステム７のタペット当接部６２が直接当接している。
タペット６６は、仕切り壁８３の外周部から図示下方に延長された筒状の支持壁８４を有している。この支持壁８４には、ローラピン１５の突出軸部６９が回転自在に挿入される挿通孔８５が形成されている。また、支持壁８４の内部には、タペットローラ１４を回転可能に収容するローラ収容室８６が形成されている。
なお、ローラピン６５の突出軸部６９が支持壁８４に固定されていても構わない。

次に、本実施例の第１〜第３タペット潤滑装置の詳細を図４に基づいて簡単に説明する。
第１タペット潤滑装置は、サプライポンプのプランジャ駆動機構の各潤滑部位にオイルを循環供給するシステムである。また、第２タペット潤滑装置は、吸排気動弁装置の吸気バルブ駆動機構の各潤滑部位にオイルを循環供給するシステムである。また、第３タペット潤滑装置は、吸排気動弁装置の排気バルブ駆動機構の各潤滑部位にオイルを循環供給するシステムである。

また、第１、第２タペット潤滑装置は、オイル供給油路９１、９２および連通孔９３を備えている。
オイル供給油路９１は、ハウジング３に設けられている。このオイル供給油路９１のオイルの流れ方向の上流端は、オイル供給油路５１と同様に、オイルポンプの吐出側に接続している。また、オイル供給油路９１のオイルの流れ方向の下流端は、ハウジング３のタペットガイド１２の内周面で開口し、オイルポンプの吐出側とタペット収容室１３とを連通している。これにより、タペット収容室１３内には、実施例１と同様に、オイルが一時的に滞留する。

オイル供給油路９２は、タペット１６の仕切り壁４３に設けられている。このオイル供給油路９２のオイルの流れ方向の上流端は、オイル供給油路９１の下流端に接続している。また、オイル供給油路９２のオイルの流れ方向の下流端は、タペット１６のローラ収容室４６の壁面で開口し、タペットローラ１４とローラピン１５との摺動部およびローラブッシュ１７にオイルを供給する。

ハウジング３には、タペット収容室１３とタペット収容室６３とを区画する隔壁部９４が設けられている。この隔壁部９４には、タペット上側室４１とタペット収容室６３とを連通する連通孔９３が貫通するように形成されている。
ここで、カム１１と吸気カム６１との位相差が１８０°異なる場合、タペット上側室４１は、連通孔９３を介して、タペット収容室６３のうちのタペット上側室８１と連通するようにハウジング３に設けられている。また、連通孔９３は、タペット上側室４１とタペット上側室８１とを同一平面上で一直線上に連通しているが、タペットガイド１２の内周壁面で開口した上流端の位置と、タペット上側室８１の壁面で開口した下流端の位置とが上下方向で異なる場合には、斜めに連通しても、屈曲して連通しても構わない。

以上のように、本実施例のサプライポンプおよび吸排気動弁装置が搭載されるエンジンにおいては、サプライポンプのプランジャ機構を収容するタペット収容室１３内、および吸排気動弁装置の吸気バルブ駆動機構を収容するタペット収容室６３内にオイルが一時的に滞留されたハウジング３を備えている。このハウジング３は、実施例１と同様に、エンジンのシリンダヘッドまたはシリンダブロックに一体化されている。
そして、サプライポンプおよび吸排気動弁装置を収容するハウジング３、特にタペット収容室１３とタペット収容室６３とを区画する隔壁部９４には、その隔壁部９４を上下方向に対して垂直な図示左右方向に貫通するように連通孔９３が設けられている。

連通孔９３は、タペット１６の仕切り壁４３よりもプランジャ６側に位置するタペット上側室４１と、タペット６６の仕切り壁８３よりも吸気バルブステム７側に位置するタペット上側室８１とを直接連通している。また、連通孔５３は、タペット上側室４１の壁面で開口した開口部９３ａ、およびタペット上側室８１の壁面で開口した開口部９３ｂを有している。また、連通孔９３の開口部９３ａは、タペットガイド１２の内周壁面（摺動面）上、あるいは摺動面と同一平面上（摺動面から図示上方に延びる延長線上）で開口している。
また、連通孔９３は、タペットガイド１２の内周壁面で開口し、タペット１６の上昇時にタペット上側室４１内のオイルをタペット上側室８１内に導くオイル圧逃がし流路である。

これによって、タペット上側室４１の容積変化量とタペット上側室８１の容積変化量とが略同程度となる、あるいはタペット上側室４１の容積変化量に対してタペット上側室８１の容積変化量が大きくなるので、タペット上側室８１におけるオイルの吸い出し効果が大きくなる。これにより、タペット１６の上昇に伴ってタペット上側室４１の内容積が小さくなり、逆に、タペット上側室８１の内容積が大きくなると、タペット上側室４１内に滞留しているオイルがハウジング３の隔壁部９４の連通孔９３を通り抜けてタペット上側室８１内に流入する。この結果、タペット上側室４１の圧力上昇を十分抑制することができる。
したがって、カム１１のローラ接触面が摩耗し難くなる。また、燃料加圧室１９とタペット上側室４１との間のシール性の低下を抑制することができる。

［変形例］
本実施例では、高圧燃料ポンプのプランジャを往復駆動する駆動機構として、コモンレール式燃料噴射システムに使用されるサプライポンプのプランジャを往復駆動するプランジャ駆動機構に適用した例を説明したが、高圧燃料ポンプのプランジャを往復駆動する駆動機構として、コモンレールを備えない燃料噴射装置に使用される分配型燃料噴射ポンプまたは列型燃料噴射ポンプのプランジャを往復駆動するプランジャ駆動機構に適用しても良い。

本実施例では、本発明を、加圧室内に吸入される燃料量を調整する燃料吸入弁を備えたサプライポンプに適用した例を説明したが、本発明を、加圧室内に吸入される燃料量を調整する電磁弁を備えたサプライポンプに適用しても良い。
なお、電磁弁として、常閉型（ノーマリクローズタイプ）の電磁ポンプ吐出量制御弁（ＰＣＶ）や、常開型（ノーマリオープンタイプ）の電磁ポンプ吐出量制御弁（ＰＣＶ）を適用しても良い。また、ＰＣＶの代わりに、電磁吸入調量弁（ＳＣＶ）を採用しても良い。

本実施例では、プランジャ駆動機構のタペット上側室４１と吸気バルブ駆動機構のタペット上側室８１とを連通する連通孔９３をハウジング３の隔壁部９４に設けた例を説明しているが、カム１１と排気カム７１との位相差が１８０°異なる場合、プランジャ駆動機構のタペット上側室４１と排気バルブ駆動機構のタペット上側室（排気バルブステム８側室）とを連通する連通孔をハウジング３の隔壁部に設けても良い。
カムシャフト１とカムシャフト２とが１本のカムシャフトで構成されていても良い。
吸気動弁装置の吸気バルブ駆動機構と排気動弁装置の排気バルブ駆動機構とが別体のカムシャフト（第２、第３カムシャフト）で往復駆動されるように構成されていても良い。 駆動機構として、ローラとタペットとが直接摺動するタイプの駆動機構を採用しても良い。

本実施例では、高圧燃料ポンプの吸入ポートよりも燃料流方向の上流側にフィードポンプを接続しているが、エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってカムシャフト１が回転することで、燃料タンクから高圧燃料ポンプの吸入ポートを経由して低圧燃料を汲み上げるフィードポンプを、高圧燃料ポンプのポンプハウジング５に内蔵しても良い。
また、プランジャ６にタペット１６が一体形成されていても良い。

１ カムシャフト
６ プランジャ
１１ カム（第１カム）
１３ タペット収容室
１４ タペットローラ
１６ タペット
４１ タペット上側室（プランジャ側室）
４２ タペット下側室（カム側室）
４３ タペットの仕切り壁（仕切り部）
５３ 連通孔

Claims (4)

1. 内燃機関の出力軸と同期して回転する第１、第２カム（１１、６１）を有するカムシャフト（１、２）と、
   前記第１カム（１１）の形状に沿って往復移動するプランジャ（６）、および前記第１カム（１１）の回転運動を前記プランジャ（６）の往復運動に変換して前記プランジャ（６）を往復駆動する第１駆動機構を有し、前記プランジャ（６）の往復運動により吸入された燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、
   前記第２カム（６１）の形状に沿って往復移動するバルブ（７）、および前記第２カム（６１）の回転運動を前記バルブ（７）の往復運動に変換して前記バルブ（７）を往復駆動する第２駆動機構を有し、前記内燃機関のポート開口部を開閉する動弁装置と、
   前記第１駆動機構を収容する第１収容室（１３）、および前記第２駆動機構を収容する第２収容室（６３）を有し、前記第１収容室（１３）内と第２収容室（６３）内にオイルが滞留されたハウジング（３、１２）と
   を備えた内燃機関の潤滑装置において、
   前記第１駆動機構は、前記第１カム（１１）に当接する第１ローラ（１４）、およびこの第１ローラ（１４）と一体移動可能に連結し、且つ前記プランジャ（６）と一緒に往復移動する第１タペット（１６）を有し、
   前記第２駆動機構は、前記第２カム（６１）に当接する第２ローラ（６４）、およびこの第２ローラ（６４）と一体移動可能に連結し、且つ前記バルブ（７）と一緒に往復移動する第２タペット（６６）を有し、
   前記第１タペット（１６）は、前記第１収容室（１３）をプランジャ側室（４１）と第１カム側室（４２）とに区画する第１仕切り部（４３）を有し、
   前記第２タペット（６６）は、前記第２収容室（６３）をバルブ側室（８１）と第２カム側室（８２）とに区画する第２仕切り部（８３）を有し、
   前記ハウジング（３、１２）は、前記プランジャ側室（４１）と、前記バルブ側室（８１）または前記第２カム側室（８２）とを連通する連通孔（９３）を有していることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置において、
   前記ハウジング（３）は、前記第１タペット（１６）をその往復移動方向に案内する筒状のガイド（１２）を有していることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の内燃機関の潤滑装置において、
   前記ハウジング（３、１２）は、前記第１タペット（１６）の外周面が往復摺動する摺動面を有し、
   前記連通孔（９３）は、前記摺動面上、あるいは前記摺動面と同一平面上で開口していることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の潤滑装置において、
   前記第１カム（１１）と前記第２カム（６１）との位相差が１８０°異なる場合、
   前記プランジャ側室（４１）は、前記連通孔（９３）を介して前記バルブ側室（８１）と連通することを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
   
   

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