JP3741362B2 - オイルポンプの取付構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンへのオイルポンプの取付構造に関し、殊にクランク軸の回転力により駆動されるオイルポンプの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの各所には、オイルポンプによりオイルが供給される。オイルは、供給された各所で潤滑作用、冷却作用、防錆作用などを発揮する。例えば、オイルがエンジンの回転部分や摺動部分に供給されると潤滑作用を発揮し、当該部分の摩擦抵抗を低減してエンジンを円滑に作動する。また、オイルがエンジンの熱を持ちやすい部分や腐食しやす部分に供給されると冷却作用や防錆作用を発揮し、当該部分を冷却したり腐食を防止してエンジンを円滑に作動する。
【０００３】
供給されたオイルは、エンジンの各所を潤滑したり冷却した後、油滴となって垂れ落ちたり、壁面を伝わって流れ落ちたりし、エンジンの下部に設けられたオイル溜まりであるオイルパンに集められる。そして、ウェットサンプ式では、オイルパンに集められたオイルは、オイルポンプによって吸い上げられ、再びエンジンの各所に供給されるようになっている。
【０００４】
ところで、このような重要な役割をするオイルポンプとしては、エンジンのクランク軸に連結されて駆動されるクランク軸駆動型のオイルポンプが従来知られている。この種のオイルポンプは、一般的にシリンダブロックにオイルポンプ取付部たるボルトで固定されるようになっている。例えば、実公平６−４５６２８号公報には、シリンダブロックにポンプハウジング（オイルポンプ）がボルトで固定された「バランサ軸付きエンジン」が開示されている。
図５は、従来例におけるこの種のクランク軸駆動型のオイルポンプのエンジンへの取付構造を示す図である。この図５において、符号１０２はシリンダブロック、符号１０７はクランク軸、符号１１０はベアリングキャップ、符号１１１はオイルポンプ、符号Ｂはボルトである。この図５において輪郭を太い実線で示すオイルポンプ１１１は、トロコイド曲線によって形作られた図示しないインナーロータとアウターロータを有し、両ロータの回転のズレによりオイルを吸引して圧送するトロコイド式のオイルポンプであり、ボルトＢでシリンダブロック１０２に固定されている。なお、オイルポンプ１１１は、インナーロータの内側に挿通されたクランク軸１０７から回転動力を得てインナーロータが回転するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５のオイルポンプ１１１の取付構造では、オイルポンプ１１１は、シリンダブロック１０２のオイルポンプ取付部にのみ固定されている。その一方、図５に示すようにオイルポンプ１１１は、オイルパン（図示外）からオイルを吸い上げるため、シリンダブロック１０２よりも下方に伸びた（はみ出した）構造をしている。このため、オイルポンプ１１１はその上部のみでシリンダブロック１０２に取り付けられることになり、取付剛性が低くなったり取付バランスが悪くなるなど、オイルポンプ１１１の取付構造上好ましくないものである。また、オイルポンプ１１１の取付剛性を高めようとすると、図５のようにクランク軸１０７の下方にまでシリンダブロック１０２を伸ばす構造が必要になり、エンジン全体としての重量が嵩んだりエンジン設計の自由度が低減したりする。そこで、本発明は、前記課題を解決して取付剛性や取付安定性を高めたオイルポンプの取付構造を提供することを主たる目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題に鑑み本発明者らは鋭意研究を行い、オイルポンプをシリンダブロックに加えてベアリングキャップにも取り付けることに着目し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、前記課題を解決した本発明（請求項１）は、クランク軸駆動型のオイルポンプをエンジンに取り付けるオイルポンプの取付構造であって、前記クランク軸を支えるシリンダブロック及びベアリングキャップの双方に前記オイルポンプを取り付けるオイルポンプ取付部を備え、前記オイルポンプ取付部を備えるベアリングキャップが隣接するベアリングキャップと連結壁で連結されており、前記ベアリングキャップに備えられるオイルポンプ取付部は、前記クランク軸の軸方向から正面視してこのクランク軸の両側でベアリングキャップを前記シリンダブロックに取り付ける一対のボルト挿通穴の中心線の間に２箇所設けられ、この２箇所のオイルポンプ取付部とオイルポンプ取付部との間にオイルストレーナに連通するオイル吸入口が設けられていることを特徴とする。
なお、後記する発明の実施の形態では、シリンダブロック及びベアリングキャップにオイルポンプ取付部たる取付座（ボルト穴）を設け、オイルポンプをシリンダブロック及びベアリングキャップの双方に取り付けるようにした。また、請求項の用語「正面視して」における正面は、後記する発明の実施の形態を例にすれば、図４（ｂ）で表現される方向である。
【０００８】
また、本発明（請求項２）は、前記ベアリングキャップに備えられるオイルポンプ取付部は、前記ベアリングキャップの中央部の高さに備えたことを特徴とする。
なお、この場合も、シリンダブロック及びベアリングキャップにオイルポンプ取付部たる取付座（ボルト穴）を設け、オイルポンプをシリンダブロック及びベアリングキャップの双方に取り付けるようにした。また、請求項の用語「正面視して」における正面は、後記する発明の実施の形態を例にすれば、図４（ｂ）で表現される方向である。
【００１１】
なお、前記各構成を、視点を変えて見ると、オイルポンプをシリンダブロック及びベアリングキャップの双方に取り付けることにより、ベアリングキャップのシリンダブロックへの取付剛性や安定性を向上することができる。この場合は、オイルポンプがシリンダブロックにベアリングキャップを取り付ける際の補強材などとしての役割を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
まず、図１及び図２を参照してエンジンの構造を説明する。
図１は、本実施形態のオイルポンプの取付構造が適用されるエンジンの斜視図である。図２は、図１に示すエンジンの分解斜視図である。
【００１３】
本実施形態のオイルポンプの取付構造は、例えば図１に示す車両用のエンジン１に適用される。このエンジン１は、ＳＯＨＣ（Single Over Head Camshaft）型の直列４気筒エンジンであり、シリンダブロック２の上端にはシリンダヘッド３、シリンダヘッドカバー４が順次接合され、シリンダブロック２の下端にはオイルパン５が接合される。そして、エンジン１の一端部には、チェーンケース６が前記したシリンダブロック２とシリンダヘッド３に跨って装着される。
【００１４】
図２に示すように、シリンダブロック２は、１列に配列された４個のシリンダボア２Ａ，２Ａ・・を有し、シリンダボア２Ａのそれぞれには、クランク軸７にコンロッド（コネクティングロッド）８を介して連結されたピストン９がそれぞれ摺動自在に嵌挿される。また、クランク軸７は、５個のベアリングキャップ部が連結された一体型ベアリングキャップ１０によってシリンダブロック２の下部に回転自在に組み付けられる。また、クランク軸７のシリンダブロック２から突出する一端部（図２において手前側）には、トロコイド式のオイルポンプ１１が組み付けられる。具体的には、オイルポンプ１１の図示しないインナーロータの内側にクランク軸７が挿通されている（クランク軸直接駆動式）。そして、オイルポンプ１１は、クランク軸７の回転動力を直接得てオイルパン５に溜まっているオイルをエンジン１の各部分に供給するようになっている。なお、符号１１ａはオイル吸入口であり、この部分に図示しないストレーナが接続される。また、符号１１ｂはリリーフ孔であり、オイルポンプ１１の吐出圧が所定値以上になるとオイルがこのリリーフ孔１１ｂからオイルパン５に戻され、吐出圧が所定値以上にならないようにしている。
ちなみに、クランク軸直接駆動式は、クランク軸の側方（クランク軸と直交する方向）に設けられたオイルポンプがクランク軸に設けられたギアなどで連結されるものでもよく、チェーンやベルトなどを介すことなくクランク軸で駆動されるものである。なお、クランク軸直接駆動式のオイルポンプは、エンジンの小型化が可能である。
【００１５】
また、前記したシリンダヘッドカバー４で覆われるシリンダヘッド３の上部空間には、カムシャフト１３が回転自在に支持されて収容される。このカムシャフト１３の一端部（図２において手前側）はシリンダヘッド３の一端部（図２において手前側）から突出し、その一端部にはカムスプロケット１４が固定され、クランク軸７からの動力を得てカムシャフト１３を回転するようになっている。なお、符号１５（１５ａ，１５ｂ）は吸・排気バルブであり、シリンダブロック２、シリンダヘッド３及びピストン９で形成される図示しない燃焼室への燃料の供給及び燃焼ガスの排出を行う。
【００１６】
次に、図３及び図４を参照して、オイルポンプの取付構造を説明する。
図３は、本発明にかかる実施形態のエンジンへのオイルポンプの取付構造を示す、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。図４は、図３の一体型ベアリングキャップの、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図である。
【００１７】
図３（ａ）において、太い実線で示すのはオイルポンプ１１の輪郭である。この図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、オイルポンプ１１は、ボルトＢ（Ｂｂ）により、シリンダブロック２及び一体型ベアリングキャップ１０の双方に、ベアリング軸７を中心にして上下のバランスが取れた状態で固定されている。従って、図５に示す従来例のもののようにオイルポンプ１１１の上部側だけがシリンダブロック１０２にのみ固定されているのと異なり、オイルポンプ１１のエンジン１（シリンダブロック２及び一体型ベアリングキャップ１０）への取付剛性が高くなる。また、オイルポンプ１１のエンジン１への取り付けの安定性も高くなる。さらに、図５に示す従来とは異なり、シリンダブロック２のベアリンク軸７よりも下方に位置する部分がないので、その分シリンダブロック２（ひいてはエンジン１）の重量を軽量化することができる。
【００１８】
図４（ａ）の斜視図に示すように、オイルポンプ１１が取り付けられる一体型ベアリングキャップ１０は、５つのベアリングキャップ部１０Ａ，１０Ａ・・と４つのビーム部（連結壁）１０Ｂ，１０Ｂ・・を一体化（例えば鋳造で一体成形）することで、互いに連結された櫛のような構造をしている（櫛型構造）。また、櫛型構造の櫛の歯に相当するベアリングキャップ部１０Ａの上部は、窪んだ半円状をしたベアリング部が形成してあり、この部分に装着される図示しないベアリングがクランク軸７と接触するようになっている。また、ベアリングキャップ部１０Ａの両サイドの上面（半円状をしたベアリング部を避けた位置）には、シリンダブロック２に一体型ベアリングキャップ１０を接続する際の接続面１０ｃが設けてある。また、ベアリングキャップ部１０Ａには、ボルト挿通穴１０ｂが各ベアリングキャップ部１０Ａの下方から上方に向けて貫通して設けられている。そして、このボルト挿通穴１０ｂを介して一体型ベアリングキャップ１０がシリンダブロック２に接続して固定されるようになっている。
【００１９】
また、図４（ａ）における一体型ベアリングキャップ１０の手前側のベアリングキャップ部１０Ａには、オイルポンプ取付部としてのボルト穴（取付座）１０ａが２ヶ所設けてあり、オイルポンプ１１がシリンダブロック２ばかりでなく、一体型ベアリングキャップ１０に対してもボルトＢｂで取り付けて固定されるようになっている。なお、ボルト穴１０ａは、特許請求の範囲のオイルポンプ取付部を構成する。また、図４（ｂ）に示すように、ボルト穴１０ａ，１０ａは、クランク軸７の方向から正面視してこのクランク軸７の両側でベアリングキャップ部１０Ａをシリンダブロック２に取り付ける一対のボルト挿通穴１０ｂ，１０ｂの中心線Ｌ，Ｌの間（内側）に備えられている。このため、オイルポンプ１１の取付剛性や取付安定性がより向上すると共に、オイルポンプ１１やベ一体型ベアリング１０（１０Ａ）が大型化することも抑制可能である。また、一対のボルト挿通穴１０ｂ，１０ｂの間にボルト穴１０ａが設けられているので、オイルポンプ１１や一体型ベアリングキャップ１０（１０Ａ）の一層の小型化に寄与する。なお、図４（ｂ）に仮想線で示すような位置に符号１０ａ’’で示すボルト穴が設けられる場合も、該ボルト穴１０ａ’’は中心線Ｌ，Ｌの間といえる。
ちなみに、説明を省略したが、シリンダブロック２の対応する部分にもボルトＢによりオイルポンプ１１を取り付けるボルト穴が複数箇所設けてある。
【００２０】
本実施形態に使われる一体型ベアリングキャップ１０は、ビーム部１０Ｂによりベアリングキャップ部１０Ａが互いに連結されているのでベアリングキャップとしての剛性が高く、当然この高い剛性の一体型ベアリングキャップ１０に取り付けられるオイルポンプ１１の取付剛性も高くなる。また、取り付けられたオイルポンプ１１の安定性も増す。また、クランク軸７を確実に支持することができる。
【００２１】
次に、本実施形態のオイルポンプ取付構造により取り付けられたオイルポンプ１１の動作を説明する（図１〜図４を適宜参照）。
エンジン１が始動するとクランク軸７、コンロッド８、ピストン９を含んで構成されるクランク機構によりピストン９の往復運動がクランク軸７の回転運動に変換される。
クランク軸７の回転運動は、オイルポンプ１１のインナーロータを回転させる。また、インナーロータの回転によりオイルポンプ１１のアウターロータもつられて回転する。そして、両者の回転運動のズレからオイルポンプ１１に吸引力及び圧縮力が生じ、オイルパン５から図４（ｂ）に仮想線で示すストレーナ及びパイプ部材を通してオイルが吸い上げられ、エンジン１の各所に圧送される。この際、オイルポンプ１１はシリンダブロック２に加えて一体型ベアリングキャップ１０にもボルトＢ（Ｂｂ）で取り付けられている。このため、オイルポンプ１１の取付剛性が高くなっている。また、取付安定性も高くなっている。従って、従来よりもオイルポンプ１１が発生する振動が大幅に低減される。
【００２２】
ところで、図４に示すように、本実施形態ではオイルポンプ１１を一体型ベアリングキャップ１０に取り付けるボルト穴１０ａを、図４（ａ）の一番手前のベアリングキャップ部１０Ａの略中央部の高さ（中央部分）に設けた。しかし、このボルト穴１０ａを、図４（ａ）に仮想線及び符号１０ａ’で示す位置（下方部分）、つまり櫛の歯の根元に相当するビーム部１０Ｂの部分に備えるようにすると、さらにオイルポンプ１１の取付剛性を高めることができるので好ましい。ベアリングキャップ部１０Ａのビーム部１０Ｂの部分は、中央部分よりも剛性が高い部分だからである。また、ベアリングキャップ部１０Ａの中央部分（つまり図４（ａ）でいう符号１０ａの位置）と下方部分（つまり同図でいう符号１０ａ’の位置）の両方でオイルポンプ１１を取り付けるようにすると、一層オイルポンプ１１の取付剛性が向上する。加えて、図３（ｂ）に仮想線で示すストレーナ（パイプ部材で接続されたストレーナ）の支持剛性を高めることができる。ちなみに、図３（ａ）のボルトＢ（Ｂｂ）は図４（ａ）のボルト穴１０ａに締結され、仮想線で示す図３（ａ）のボルトＢ’は仮想線で示す図４（ａ）のボルト穴１０ａ’に締結される。
【００２３】
なお、本発明は、前記した発明の実施の形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。
例えば、エンジン１はＳＯＨＣのものを想定したが、ＤＯＨＣ（Double Over Head Camshaft）エンジンにも適用できるのはいうまでもない。また、エンジン１は直列４気筒のものを想定したが、単気筒エンジンでも、２気筒エンジンでも６気筒エンジンでもよく、またＶ型８気筒エンジンなどにも適用できるのはいうまでもない。また、一体型ベアリングキャップ１０は、ベアリングキャップ部１０Ａがビーム部１０Ｂにより互いに連結された櫛型のものを想定したが、互いに連結されている必要はない。また、オイルポンプ１１はトロコイド式のものを想定したが、クランク軸動式であれば、内接ギア式ポンプを含むギア式ポンプなどにも適用できるのはいうまでもない。また、ドライサンプ式を想定したが、ウエットサンプ式にも適用できるのはいうまでもない。
また、オイルポンプ１１のエンジン１への取付剛性を高めることを主眼に説明したが、オイルポンプ１１の筐体に剛性がある場合は、このオイルポンプ１１により一体型ベアリングキャップ１０（１０Ａ）のエンジン１（シリンダブロック２）への取付剛性を高めることができる。このようにすると、クランク軸７の回転を円滑に支えることができるようになる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明した本発明のうち、請求項１にかかる発明によれば、シリンダブロックに加えてベアリングキャップに対してもオイルポンプが取り付けられるので、エンジンに対するオイルポンプの取付剛性を高めることができる。また、安定性も向上する。さらに、重量を低減することなども可能である。
また、請求項２にかかる発明によれば、ベアリングキャップの強度がある部分（剛性の高い部分）にオイルポンプを取り付けるので、エンジンへのオイルポンプの取付剛性及び安定性がさらに向上する。
また、請求項３にかかる発明によれば、オイルポンプ取付部を備えるベアリングキャップが隣接するベアリングキャップと連結壁で連結しているのでベアリングキャップの剛性が高く、当然このベアリングキャップに取り付けられるオイルポンプの取付剛性及び安定性が一層向上する。
また、請求項４にかかる発明によれば、ベアリングキャップの剛性の高い部分（強度がある部分）にオイルポンプを取り付けるので、エンジンへのオイルポンプの取付剛性及び安定性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる実施形態のオイルポンプの取付構造が適用されるエンジンの斜視図である。
【図２】 図１に示すエンジンの分解斜視図である。
【図３】 本発明にかかる実施形態のエンジンへのオイルポンプの取付構造を示す、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図４】 図３の一体型ベアリングキャップの、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は斜視図である。
【図５】 従来におけるエンジンへのオイルポンプの取付構造を示す図である。
【符号の説明】
１ … エンジン
２ … シリンダブロック
３ … シリンダヘッド
４ … シリンダヘッドカバー
５ … オイルパン
６ … チェーンケース
７ … クランク軸
８ … コンロッド
９ … ピストン
１０… 一体型ベアリングキャップ（ベアリングキャップ）
１１… オイルポンプ（クランク軸直接駆動型）

Claims (2)

1. クランク軸駆動型のオイルポンプをエンジンに取り付けるオイルポンプの取付構造であって、
   前記クランク軸を支えるシリンダブロック及びベアリングキャップの双方に前記オイルポンプを取り付けるオイルポンプ取付部を備え、前記オイルポンプ取付部を備えるベアリングキャップが隣接するベアリングキャップと連結壁で連結されており、
   前記ベアリングキャップに備えられるオイルポンプ取付部は、前記クランク軸の軸方向から正面視してこのクランク軸の両側でベアリングキャップを前記シリンダブロックに取り付ける一対のボルト挿通穴の中心線の間に２箇所設けられ、この２箇所のオイルポンプ取付部とオイルポンプ取付部との間にオイルストレーナに連通するオイル吸入口が設けられていることを特徴とするオイルポンプの取付構造。
2. 前記ベアリングキャップに備えられるオイルポンプ取付部は、前記ベアリングキャップの中央部の高さに備えたことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプの取付構造。

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