説明

エンジンの潤滑装置

【課題】飛散式潤滑と強制式潤滑とを併用すると共に,オイルポンプの小容量化とその伝動系の簡素化を図り,全体としてコスト高を効果的に抑え得るようにする。
【解決手段】クランクケース2内の底部をオイル溜め30に形成し,クランク軸1から伝動装置33を介して駆動されるオイルスリンガ31の一部をオイル溜め30のオイル中に浸漬した,エンジンの潤滑装置において,伝動装置33を,クランク軸1に固設される駆動ギヤ34と,これに噛合する被動ギヤ35とで構成し,被動ギヤ35には,オイルスリンガ31の側面に一体に形成した最終被動ギヤ35′を噛合し,また駆動ギヤ34には,オイル溜め30のオイル中に浸漬したオイルポンプ32のポンプ駆動軸42を連結し,このオイルポンプ32の吐出ポート50を,クランク軸1内の潤滑油路66に連通した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は,クランク軸を支持するクランクケース内の底部をオイル溜めに形成し,前記クランク軸から伝動装置を介して駆動されるオイルスリンガの一部を前記オイル溜めのオイル中に浸漬し,このオイルスリンガの回転により生成される飛散オイルでエンジン内部を潤滑するようにした,エンジンの潤滑装置に関する。
【背景技術】
【0002】
かゝるオイルスリンガによる飛散式潤滑装置は,例えば特許文献1により公知であり,またオイルポンプを使用して,オイル溜めから吸入したオイルをクランク軸周りや動弁機構等,エンジンの全潤滑部に圧送する強制式潤滑装置も,例えば特許文献2により公知である。
【特許文献1】実開昭62−34108号公報
【特許文献2】特許第2772794号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで,飛散式潤滑装置は,構造が簡素で比較的安価に得られるが,オイルスリンガは,これを駆動する伝動装置をクランク軸に連結する関係から,一般的にオイル溜めの中心部に配置することが困難であり,このためエンジンの傾斜状態での運転においても,オイルスリンガが液面上に露出しないように,オイル溜めの貯留オイル量を充分に設定する必要があるが,そうすると,通常の水平状態での運転時には,オイルスリンガのオイル中への浸漬量が過多となって,オイルの攪拌抵抗による動力損失を招くことになる。
【0004】
また強制式潤滑装置では,エンジンの運転姿勢の変化に殆ど影響されずに,オイルポンプの吐出オイルをエンジンの全潤滑部に供給することができるが,エンジンの全潤滑部にオイルを供給するオイルポンプは必然的に大容量に構成せざるを得ず,コスト高となるを免れない。
【0005】
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,飛散式潤滑装置を基本にして,その短所を補うべく強制式潤滑装置を併用し,その際,オイルポンプの小容量化とその伝動系の簡素化を図り,全体としてコスト高を効果的に抑え得るようにしたエンジンの潤滑装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために,本発明は,クランク軸を支持するクランクケース内の底部をオイル溜めに形成し,前記クランク軸から伝動装置を介して駆動されるオイルスリンガの一部を前記オイル溜めのオイル中に浸漬し,このオイルスリンガの回転により生成される飛散オイルでエンジン内部を潤滑するようにした,エンジンの潤滑装置において,前記伝動装置を,クランク軸に固設される駆動ギヤと,この駆動ギヤに噛合する被動ギヤとで構成し,その被動ギヤには,前記オイルスリンガの側面に一体に形成した最終被動ギヤを噛合し,また前記駆動ギヤには,前記オイル溜めのオイル中に浸漬したオイルポンプのポンプ駆動軸を連結し,このオイルポンプの吐出ポートを,前記クランク軸内の潤滑油路に連通したことを第1の特徴とする。
【0007】
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記クランクケースにオイルフィルタを装着し,このオイルフィルタの未浄化室に連なるクランクケースの入口ポートと前記オイルポンプの吐出ポートとの間を接続する第1オイルパイプと,前記オイルフィルタの浄化室に連なるクランクケースの出口ポートと前記潤滑油路との間を接続する第2オイルパイプとを前記クランクケース内に配設したことを第2の特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の第1の特徴によれば,エンジンの傾斜状態での運転により,万一,オイルスリンガのオイル中への浸漬量が極端に減少して,飛散オイルが少なくなっても,オイル溜めのオイル中に完全に浸漬したオイルポンプが,その作動によりクランク軸にオイルを供給し続けるので,クランク軸の大なる負荷を受ける部分が依然強制的に潤滑され,エンジンの運転は支障なく継続される。したがって,オイル溜めの貯留オイル量を,エンジンの傾斜姿勢を考慮することなく,極力少なく設定することができ,これによりオイルスリンガの攪拌抵抗による動力損失の減少を図ることができる。
【0009】
またオイルポンプは,クランク軸周りの潤滑のみに供されるので,比較的小容量のもので済み,安価に得ることができる。特に,伝動装置を,クランク軸に固設される駆動ギヤと,この駆動ギヤに噛合する被動ギヤとで構成し,その被動ギヤには,前記オイルスリンガの側面に一体に形成した最終被動ギヤを噛合し,また前記駆動ギヤには,前記オイル溜めのオイル中に浸漬したオイルポンプのポンプ駆動軸を連結することで,オイルポンプ及びオイルスリンガを,クランク軸から共通の伝動装置を介して駆動することができるので,それぞれ専用の伝動装置を設ける必要がなく,したがって,オイルポンプとオイルスリンガとの併用によるコストアップを効果的に抑えることができる。
【0010】
本発明の第2の特徴によれば,第1,第2オイルパイプ及びそれらの接続部からオイル漏れがあっても,それは直ちにオイル溜めに戻り,外部への漏出を確実に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の実施例の形態を,添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下にに説明する。
【0012】
図1は本発明の潤滑装置を備えるバーチカル型エンジンの縦断側面図,図2は図1の2−2線断面図,図3は図1の3−3線断面図,図4は図1の4−4線断面図,図5は図2の5−5線断面図,図6は図4の6−6線断面図である。
【0013】
先ず図1〜図3において,バーチカル型エンジンEは,縦置きのクランク軸1を支持するクランクケース2と,その側壁からV字状に延出する左右一対のバンクBa,Bbとを備える。クランクケース2は,下面を開放したクランクケース本体2aと,このクランクケース本体2aの下端にボルト3で結合される蓋体2bとよりなり,クランク軸1の上部及び下部ジャーナル1j,1j′は,クランクケース本体2aの上壁に装着されたボールベアリング4と,蓋体2bに形成された軸受ボス5とでそれぞれ回転自在に支承される。そして,ボールベアリング4の外側にはオイルシール6が,また軸受ボス5の内周面外側部にオイルシール7がそれぞれ配設される。
【0014】
蓋体2bには,各種作業機のフレームに固着されるブラケット8が一体に形成され,蓋体2bの下方に突出するクランク軸1の下端部は,各種作業機を駆動する出力部となっている。またクランク軸1の上端部には発電機10のロータ10rが冷却ファン11と共に固着され,発電機10のステータ10sはクランクケース本体2aの上端面に取り付けられる。
【0015】
各バンクBa,Bbは,クランクケース2の側壁にボルト12で結合される,ヘッド部13を一体に備えたシリンダブロック14と,そのヘッド部13の端面に結合されるヘッドカバー15とを有しており,そのシリンダブロック14のシリンダボア14aに摺動自在に嵌装されるピストン16は,コンロッド17を介してクランク軸1のクランクピン1pに連接される。その際,左右のバンクBa,Bbのコンロッド17は,同一のクランクピン1pに連接される。
【0016】
各ヘッド部13には吸気弁20及び排気弁21が設けられ,これらを開閉する動弁機構22が,ヘッド部13及びヘッドカバー15間の動弁室23に配設される。動弁機構22が有するカム軸24は,クランク軸1と平行にして,対応するヘッド部13に回転自在に支承される。
【0017】
クランクケース2内において,クランク軸1の下部には,上下一対の駆動タイミングプーリ25,25が固設される。また左右のバンクBa,Bbの各動弁室23においては,カム軸24の下部に従動タイミングプーリ26が固設され,左右の従動プーリ26,26及び上下の駆動タイミングプーリ25,25の各間にタイミングベルト27,27がそれぞれ巻き掛けられる。これらタイミングベルト27,27は,対応するバンクBa,Bbの下部側壁に形成されてクランクケース2内及び動弁室23間を連通するベルト通路28を通るように配置される。
【0018】
さて,このエンジンEの潤滑装置について説明する。
【0019】
図1,図2,図5及び図6に示すように,クランクケース2内の底部はオイル溜め30に形成される。このオイル溜め30に貯留される潤滑オイルOには,軸線を横置きにしたオイルスリンガ31の飛散羽根31aの一部が浸漬され,また軸線を縦置きにしたオイルポンプ32が全体的に浸漬される。これらオイルスリンガ31及びオイルポンプ32は,共通の伝動装置33を介してクランク軸1から駆動される。その伝動装置33は,前記一対の駆動タイミングプーリ25,25間でクランク軸1に固着される駆動ギヤ34と,この駆動ギヤ34に噛合する被動ギヤ35とから構成され,その被動ギヤ35の中心部にオイルポンプ32のポンプ駆動軸42が固着され,またその被動ギヤ35には,オイルスリンガ31の側面に一体に形成された最終被動ギヤ35′が噛合される。
【0020】
オイルポンプ32は,蓋体2bに形成された,オイル溜め30の底面より1段高い水平なポンプ取り付け面36にボルト37で結合されるポンプハウジング38と,このポンプハウジング38に回転自在に装着されたアウタロータ40と,このアウタロータ40の内歯に外歯を噛合させるインナロータ41とによりトロコイド型に構成され,そのインナロータ41に連結するポンプ駆動軸42の上端が前記被動ギヤ35にかしめ結合される。このポンプ駆動軸42は,ポンプハウジング38の上壁に一体に形成された縦方向ボス43によって回転自在に支承される。この縦方向ボス43の側壁には横方向ボス44が一体に形成され,これによってオイルスリンガ31の中心部に結合した支軸45が回転自在に支承される。
【0021】
図1,図4及び図6において,ポンプハウジング38に形成された吸入ポート46の入口46aはオイル溜め30の底面に向けて開口しており,その入口46aには,前記ポンプ取り付け面36及びポンプハウジング38間に挟持されたパンチングプレートからなるオイルストレーナ47が配設される。またオイル溜め30の底面には,上記入口46aを囲むリブ48が突設され,このリブ48に切欠き49が設けられ,オイル溜め30のオイルOは,この切欠き49を通して吸入されるようになっている。
【0022】
吸入ポート46の側壁には,その内外を連通するリーク孔53が穿設される。このリーク孔53は,オイル溜め30の液面が所定の警報レベルLc以下になると,その液面上に露出するようになっており,オイルスリンガ31は,その下端が上記警報レベルLc即ちリーク孔53よりも所定距離e下方にくるように配置される。
【0023】
ポンプハウジング38に形成された吐出ポート50には,第1オイルパイプ51の一端部がシール部材55を介して嵌装される。またポンプハウジング38には,吐出ポート50の圧力が過度になると開弁して,その過剰圧力をクランクケース2内に解放するリリーフ弁63(図4)が装着される。
【0024】
一方,図2及び図5に示すように,オイルフィルタ56が装着されるクランクケース本体2aの側壁には,オイルフィルタ56の未浄化室57及び浄化室57にそれぞれ連なる入口ポート59及び出口ポート60が設けられ,その入口ポート59に,前記第1オイルパイプ51の他端部がシール部材55を介して嵌装される。
【0025】
また出口ポート60には第2オイルパイプ52の一端部がシール部材55を介して嵌装され,その他端部はシール部材を介して前記軸受ボス5に形成された油路入口61にシール部材55を介して嵌装される。こうして,第1及び第2オイルパイプ51,52,並びにそれらの接続部は,クランクケース2内に配置される。第2オイルパイプ52はクランク状に屈曲しており,その中間部は,蓋体2bに固着される支持片62によって支持される。
【0026】
前記軸受ボス5に支承されるクランク軸1の下部ジャーナル1j′の外周面には,前記油路入口61に連通し得る三日月状の潤滑油溝65が形成され,またクランク軸1には,油路入口61からクランクピン1pの外周面に達する潤滑油路66が穿設される。
【0027】
クランクケース本体2aには,また,前記出口ポート60に連通する油圧検知孔67が設けられ,この油圧検知孔67に受圧部を臨ませる圧力センサ68がクランクケース本体2aに装着される。この油圧センサ68は,その出力端子を警報灯やブザー等からなる警報器69に接続するもので,オイルポンプ32の吐出圧力が所定値以下に低下したときそれを検知して,上記警報器69を作動することができる。
【0028】
図1及び図3に示すように,前記支軸45の先端は,オイルスリンガ31の外側面より突出しており,その突出端部に遠心ガバナ71が取り付けられ,リンク機構70を介して図示しないスロットル弁を制御するようになっている。
【0029】
尚,図6中,La及びLbはオイルゲージで指示されるオイル溜め30の液面の上限及び下限レベルを示す。
【0030】
次に,この実施例の作用について説明する。
【0031】
エンジンEの運転中,クランク軸1の回転が駆動ギヤ34から被動ギヤ35が駆動されると,その被動ギヤ35が,最終被動ギヤ35′即ちオイルスリンガ31を直接駆動すると共に,ポンプ駆動軸42を介してオイルポンプ32のインナロータ41を駆動する。そして,オイルスリンガ31の回転によれば,オイル溜め30のオイルOが飛散され,その飛散オイルがクランクケース2内のみならず,ベルト通路28及び動弁室23に舞って,エンジンE内の各部を潤滑する。即ち,飛散潤滑が行われる。
【0032】
またオイルポンプインナロータ41の回転によれば,アウタロータ40との協働により,吸入ポート46から吸入したオイル溜め30のオイルを吐出ポート50から第1オイルパイプ51に吐出する。したがって,そのオイルはオイルフィルタ56に圧送され,浄化された後,第2オイルパイプ52を通して,油路入口61から潤滑油溝65及び潤滑油路66に圧送されるので,クランク軸1の下部ジャーナル1j′及びクランクピン1pのみを強制的に潤滑することができる。
【0033】
したがって,エンジンEの傾斜状態での運転により,万一,オイルスリンガ31のオイルO中への浸漬量が減少して,飛散オイルの生成量が減少しても,オイル溜め30のオイルO中に完全に浸漬したオイルポンプ32は,その作動によりクランク軸1の潤滑溝65及び潤滑油路66にオイルを供給し続けるので,特に,大なる負荷を受ける下部ジャーナル1j′及びクランクピン1p周りを依然強制的に潤滑することができ,エンジンEの運転は支障なく継続される。このことは,オイル溜め30の貯留オイル量を,エンジンEの傾斜姿勢を考慮することなく,極力少なく設定し得ることを意味し,これによってオイルスリンガ31の攪拌抵抗による動力損失の減少を図ることができる。
【0034】
油溜め30のオイルOは,エンジンEの運転中に少し宛消費されるものであるので,長期間のうちには,油溜め30の液面が下限レベルLbより下方の警報レベルLc以下に低下することがある。そのようになると,オイルポンプ32は,その吸入ポート46に連通するリーク孔53をオイル溜め30の液面上に露出させることになるので,リーク孔53からクランクケース2内の空気を吸い込むことにより,ポンプ効率が低下して,吐出圧力が所定値以下になり,これを検知した油圧センサ68が警報器69を作動して,オイル溜め30にオイルを補給すべきことを作業者に感知させることができる。
【0035】
このように,オイルポンプ32のポンプ効率の低下によりクランク軸1への供給オイル量は減少することになるが,クランク軸1の強制潤滑に支障を来すには至らない。しかも,オイルスリンガ31の下端は,リーク孔53より所定距離e下方に位置しているから,オイルスリンガ31は多少とも飛散オイルを生成し続け,飛散潤滑を継続することができる。したがって,その後でも,エンジンEの短時間での運転は可能である。
【0036】
ところで,オイルポンプ32は,クランク軸1の下部ジャーナル1j′及びクランクピン1p周りの潤滑のみに供されるので,比較的小容量のもので済み,安価に得ることができる。その上,オイルポンプ32の駆動には,オイルスリンガ31を駆動する伝動装置33が利用されるので,専用の伝動装置を設ける必要がない。したがって,強制潤滑の併用によるも,それによるコストアップを効果的に抑えることができる。
【0037】
またオイルポンプ32からオイルフィルタ56へオイルを誘導する第1オイルパイプ51及び,オイルフィルタ56からクランク軸1へオイルを誘導する第2オイルパイプ52,並びにそれらの接続部は,全てクランクケース2内に配置されるので,第1,第2オイルパイプ51,52及びそれらの接続部からオイル漏れがあっても,それは直ちにオイル溜め30に戻り,外部への漏出を確実に防ぐことができる。
【0038】
さらにオイルポンプ32の,オイルストレーナ47で覆った吸入ポート46の入口46aは,オイル溜め30の底面から一定距離上がっており,しかもリブ48で囲まれているので,オイル溜め30の底部に溜まる異物の吸い込みを防ぎながら,オイルストレーナ47の負担を軽減することができる。
【0039】
以上,本発明の実施例を詳述したが,本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の潤滑装置を備えるバーチカル型エンジンの縦断側面図。
【図2】図1の2−2線断面図。
【図3】図1の3−3線断面図。
【図4】図1の4−4線断面図。
【図5】図2の5−5線断面図。
【図6】図4の6−6線断面図。
【符号の説明】
【0041】
E・・・・・エンジン
1・・・・・クランク軸
2・・・・・クランクケース
30・・・・オイル溜め
31・・・・オイルスリンガ
32・・・・オイルポンプ
33・・・・伝動装置
34・・・・駆動ギヤ
35・・・・被動ギヤ
35′・・・最終被動ギヤ
46・・・・吸入ポート
50・・・・吐出ポート
51・・・・第1オイルパイプ
52・・・・第2オイルパイプ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
クランク軸(1)を支持するクランクケース(2)内の底部をオイル溜め(30)に形成し,前記クランク軸(1)から伝動装置(33)を介して駆動されるオイルスリンガ(31)の一部を前記オイル溜め(30)のオイル中に浸漬し,このオイルスリンガ(31)の回転により生成される飛散オイルでエンジン(E)内部を潤滑するようにした,エンジンの潤滑装置において,
前記伝動装置(33)を,クランク軸(1)に固設される駆動ギヤ(34)と,この駆動ギヤ(34)に噛合する被動ギヤ(35)とで構成し,その被動ギヤ(35)には,前記オイルスリンガ(31)の側面に一体に形成した最終被動ギヤ(35′)を噛合し,また前記駆動ギヤ(34)には,前記オイル溜め(30)のオイル中に浸漬したオイルポンプ(32)のポンプ駆動軸(42)を連結し,このオイルポンプ(32)の吐出ポート(50)を,前記クランク軸(1)内の潤滑油路(66)に連通したことを特徴とする,エンジンの潤滑装置。
【請求項2】
請求項1記載のエンジンの潤滑装置において,
前記クランクケース(2)にオイルフィルタ(56)を装着し,このオイルフィルタ(56)の未浄化室(57)に連なるクランクケース(2)の入口ポート(59)と前記オイルポンプ(32)の吐出ポート(50)との間を接続する第1オイルパイプ(51)と,前記オイルフィルタ(56)の浄化室(58)に連なるクランクケース(2)の出口ポート(60)と前記潤滑油路(66)との間を接続する第2オイルパイプ(52)とを前記クランクケース(2)内に配設したことを特徴とする,エンジンの潤滑装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−51649(P2007−51649A)
【公開日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−293110(P2006−293110)
【出願日】平成18年10月27日(2006.10.27)
【分割の表示】特願2001−43176(P2001−43176)の分割
【原出願日】平成13年2月20日(2001.2.20)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】