ベルト式伝動機構を備えるバーチカル内燃機関
【課題】バーチカル内燃機関において、クランク室からのオイル混入気体が伝動機構のゴム製のベルトに過剰に接触することを防止してベルトの寿命を延ばすと共に、ベルトの適度な潤滑性を確保する。
【解決手段】バーチカル内燃機関Ｅは、クランク室20に収容されたクランク軸18と、クランク軸18の動力を動弁装置23のカム軸24に伝達するゴム製のベルト53を備えると共にベルト室63に収容されたベルト式伝動機構50とを備える。ベルト室63はクランク室20からのオイル混入気体の流れがベルト53から逸れるようにクランク室20から隔離され、ベルト53にオイルをベルト室63内で集中的に供給するオイルジェット80が設けられる。ベルト53はオイルジェット80からのオイルにより潤滑される。
【解決手段】バーチカル内燃機関Ｅは、クランク室20に収容されたクランク軸18と、クランク軸18の動力を動弁装置23のカム軸24に伝達するゴム製のベルト53を備えると共にベルト室63に収容されたベルト式伝動機構50とを備える。ベルト室63はクランク室20からのオイル混入気体の流れがベルト53から逸れるようにクランク室20から隔離され、ベルト53にオイルをベルト室63内で集中的に供給するオイルジェット80が設けられる。ベルト53はオイルジェット80からのオイルにより潤滑される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、回転中心線が上下方向を指向してクランク室に収容されたクランク軸と、クランク軸の動力を被動装置に伝達するゴム製のベルトを備えるベルト式伝動機構とを備え、ベルトがオイルにより潤滑されるバーチカル内燃機関に関する。そして、該バーチカル内燃機関は例えば船外機に搭載される。
【背景技術】
【０００２】
バーチカル内燃機関において、クランク軸の動力を被動装置に伝達するゴム製のベルトを備える伝動機構がベルト室に収容され、該ベルトがクランク室からベルト室に流入するオイルにより潤滑されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−２７５０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ベルト室がクランク室に開放していて、伝動機構を構成するベルトやプーリなどがクランク室に露出していると、クランク室からベルト室に流入するミスト状のオイルやブローバイガスが混入している気体（以下、「オイル混入気体」という。）に含まれるオイルやブローバイガスにベルトが曝されやすく、さらにクランク軸の回転により飛散するオイルの滴がベルト室でベルトにそのまま付着したり、プーリに一旦付着したオイルがプーリの回転により飛散してベルトに付着するなどして、ベルトに接触するオイルが潤滑に必要な量を越えて過剰になる。そして、オイル混入気体中のオイルやブローバイガスがベルトに過剰に接触し、さらに高温のオイル混入気体がベルトに接触すると、オイルの成分やブローバイガスの成分によりゴム製のベルトの劣化を早めることになって、ベルトの寿命が短くなる原因になる。そこで、劣化の影響を低減するために、ベルトの幅や厚みを大きくしたり、ベルトの強度を高めたりすると、伝動機構の大型化やコスト高を招来する。その一方で、ベルトの潤滑性が低下するとプーリとの摩擦が増加するために摩耗が生じやすく、やはりベルトの寿命が短くなる。
このため、ベルトの潤滑をクランク室からのオイル混入気体中のオイルに依存することは、オイルやブローバイガスによるベルトの劣化の抑制およびベルトの適度な潤滑性の確保の点で簡単ではない。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜３記載の発明は、バーチカル内燃機関において、クランク室からのオイル混入気体が伝動機構のゴム製のベルトに過剰に接触することを防止してベルトの寿命を延ばすと共に、ベルトの適度な潤滑性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、回転中心線が上下方向を指向するようにクランク室に収容されたクランク軸と、前記クランク軸の動力により回転駆動される被動軸を備える被動装置と、前記クランク軸の動力を前記被動軸に伝達するゴム製のベルトを備えると共にベルト室に収容されたベルト式伝動機構とを備え、前記ベルトがオイルにより潤滑されるバーチカル内燃機関において、前記ベルト室は前記クランク室からのオイル混入気体の流れが前記ベルトから逸れるようにクランク室から隔離され、前記ベルトにオイルを前記ベルト室内で集中的に供給するオイル供給手段を備えるバーチカル内燃機関である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のバーチカル内燃機関において、前記クランク室から前記ベルト室を隔離する前記隔壁を備え、前記オイル供給手段は前記ベルト室内に配置されたオイルジェットから構成されるものである。
請求項３記載の発明は、請求項１記載のバーチカル内燃機関において、前記クランク室から前記ベルト室を隔離する隔壁を備え、前記オイル供給手段は前記隔壁の天井壁に設けられた油孔から構成され、前記油孔は、前記天井壁上を流れる前記クランク室からのオイル混入気体から分離されたオイルを前記ベルトに向けて滴下させるものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、ベルト室は、クランク室からのオイル混入気体がベルトから逸らされるようにクランク室から隔離されているため、オイル混入気体の流れが逸らされることなくそのままベルトに向かう場合に比べて、オイル混入気体がベルトに接触することが減少して、オイル混入気体中のオイルやブローバイガスとの接触によるベルトの劣化が抑制されるので、オイルにより潤滑されるベルトの寿命が延び、メンテナンスまでの期間を長くすることができる。しかも、ベルトを潤滑するためのオイルは、オイル供給手段からベルトの限られた範囲に集中的に供給されるので、ベルト全体がオイルに常時接触する状態になるオイル混入気体中のオイルによる潤滑に比べて、ベルトを潤滑するオイルの量または供給されたオイルと接触するベルトの部位を設定することができるので、ベルトの適度な潤滑性が確保される。
請求項２記載の事項によれば、ベルト室内に配置されたオイルジェットから噴射されるオイルによりベルトが潤滑されるので、ベルトに噴射されるオイルの量および噴射されたオイルと接触するベルトの部位を設定しやすくなり、ベルトの適度な潤滑性が確保される。
請求項３記載の事項によれば、隔壁に設けられた油孔から滴下されるオイルによりベルトが潤滑されるので、滴下したオイルと接触するベルトの部位を設定しやすくなり、ベルトの適度な潤滑性が確保される。しかも、油孔からベルトに供給されるオイルは、オイル混入気体から分離されたオイルを利用するので、ブリーザ機構のブリーザ室でのオイル分離機能を低めることができて、ブリーザ室を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図１〜図７を参照して説明する。
図１〜図５は第１実施形態を説明するための図である。
【０００８】
図１を参照すると、本発明が適用されたバーチカル内燃機関Ｅは船外機Ｓに搭載される。船外機Ｓは、上下方向を指向する回転中心線を有するクランク軸18を備える内燃機関Ｅのほかに、内燃機関Ｅを支持するマウントケース１と、マウントケース１の下端部に結合されるエクステンションケース２と、エクステンションケース２の下端部に結合されるギヤケースと、内燃機関Ｅの下部からエクステンションケース２の上部までの周囲を覆うアンダカバー３と、アンダカバー３の上端部に結合されるエンジンカバー４とを備える。
船外機Ｓは、クランク軸18の下軸端部18ｂに同軸に連結される駆動軸５と前記ギヤケース内に収容される前後進切換装置とプロペラとから構成される動力伝達装置を備え、内燃機関Ｅが発生する動力は、クランク軸18から駆動軸５および前記前後進切換装置を経て前記プロペラに伝達される。
船外機Ｓを船体の船尾に取り付ける取付装置は、マウントケース１およびエクステンションケース２に固定されるスイベル軸６を回動可能に支持するスイベルケース７と、スイベルケース７を上下方向に揺動可能に支持するチルト軸８を保持すると共に船体の船尾に固定されるブラケット９とを備える。この取付装置により、船外機Ｓは、船体に対してチルト軸８を中心に上下方向に揺動可能であると共に、スイベル軸６を中心に左右方向に揺動可能である。
【０００９】
図１，図２を参照すると、多気筒４ストローク内燃機関である内燃機関Ｅは、上下方向に直列に並んで一体成形された複数の、この実施形態では３つのシリンダ11ｎから構成されるシリンダブロック11と、シリンダブロック11の前端部に結合されるクランクケース12と、シリンダブロック11の後端部に結合されるシリンダヘッド13と、シリンダヘッド13の後端部に結合されるヘッドカバー14とから構成される機関本体（以下、「機関本体」という。）を備え、さらにマウントケース１の下端部に結合されてエクステンションケース２内に収容されたオイルパン15を備える。
【００１０】
各シリンダ11ｎに往復動可能に嵌合するピストン16は、シリンダブロック11およびクランクケース12により形成されるクランク室20に収容されたクランク軸18にコンロッド17を介して連結される。上下方向に延びて配置されて回転中心線が上下方向にほぼ平行な方向を指向し得るクランク軸18は、シリンダブロック11およびクランクケース12に主軸受19を介して回転可能に支持される。
【００１１】
シリンダヘッド13には、各シリンダ11ｎ毎に、シリンダ軸線の方向でピストン16に対向する燃焼室21と、各燃焼室21に開口する吸気ポートおよび排気ポートと、各燃焼室21に臨む点火栓とが設けられる。さらに、シリンダヘッド13に設けられて前記吸気ポートおよび前記排気ポートをそれぞれ開閉する吸気弁および排気弁は、シリンダヘッド13とヘッドカバー14とにより形成される収容室としての動弁室22に収容される頭上カム軸型の動弁装置23により駆動されてクランク軸18の回転に同期して開閉動作を行う。
【００１２】
動弁装置23は、ベルト式伝動機構50を介して伝達されるクランク軸18の動力により回転駆動されるカム軸24と、カム軸24に設けられた動弁カムとしての吸気カム25ａおよび排気カム25ｂと、１対のロッカアーム軸に揺動可能に支持される吸気ロッカアーム26ａおよび排気ロッカアーム26ｂとを備える。そして、上下方向に延びて配置されてクランク軸18の回転中心線と平行な回転中心線を有するカム軸24が、吸気カム25ａおよび排気カム25ｂによりそれぞれ駆動されて揺動する吸気ロッカアーム26ａおよび排気ロッカアーム26ｂを介して前記吸気弁および前記排気弁を開閉駆動する。それゆえ、動弁装置23は、クランク軸18の動力により回転駆動される被動軸としてのカム軸24を備える被動装置である。
【００１３】
図３を併せて参照すると、内燃機関Ｅは、吸気消音器27ａと、該吸気消音器27ａから流入して気化器28のスロットル弁により計量された吸入空気を前記吸気ポートに導く吸気管27ｂとから構成される吸気装置27を備える。吸気装置27により形成される吸気通路を流通する吸入空気は、シリンダ11ｎ毎に設けられた気化器28において燃料と混合して混合気を形成し、該混合気が吸気管27ｂおよび前記吸気ポートを経て燃焼室21に吸入される。燃焼室21で前記点火栓により点火された混合気が燃焼して発生した燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動するピストン16は、コンロッド17を介してクランク軸18を回転駆動する。
燃焼ガスは、排気ガスとして、燃焼室21から、前記排気ポートを経てシリンダブロック11に設けられた排気集合通路に流出し、さらにマウントケース１内、排気管内およびエクステンションケース２内の通路を通って水中に排出される。
【００１４】
内燃機関Ｅの潤滑系統は、シリンダブロック11、シリンダヘッド13およびクランクケース12の下方に配置されたオイルパン15と、シリンダヘッド13に設けられてカム軸24により駆動されるオイルポンプ29と、多数の油路とから構成される。そして、オイルポンプ29がオイルパン15からマウントケース１、シリンダブロック11およびシリンダヘッド13にそれぞれ設けられた吸入油路を経て吸入した後に吐出したオイルは、シリンダヘッド13およびシリンダブロック11に設けられた吐出油路およびオイルフィルタを経てメインギャラリに流入し、該メインギャラリからシリンダブロック11、シリンダヘッド13およびクランク軸18などに設けられた油路を経て、クランク室20内のクランク軸18における摺動部や主軸受19などの各潤滑箇所、および動弁室22内のカム軸24やロッカアーム26ａ，26ｂなどの動弁装置23における摺動部などの各潤滑箇所に供給された後、シリンダブロック11およびシリンダヘッド13に設けられた戻り油路およびマウントケース１に設けられた戻り油路を経てオイルパン15に戻る。
【００１５】
図１〜図４を参照すると、伝動機構50は、内燃機関Ｅに備えられる伝動ケース60により形成されるベルト室63に収容される。伝動ケース60は、機関本体の一部としての上端部Ｅａに結合されて設けられる第１ケースとしての下ケース61と、下ケース61に結合される第２ケースとしての上ケース62とから構成される。ベルト室63の第１室壁としての底壁Ｗ１および第２室壁としての天井壁Ｗ２をそれぞれ構成する下ケース61および上ケース62は、その周縁部61ａ，62ａ同士において、上ケース62の挿通孔Ｈ３に挿通されて下ケース61のネジ孔Ｈ１にねじ込まれる複数のボルト（図示されず）と、上ケース62の挿通孔Ｈ４および下ケース61の挿通孔Ｈ２に挿通されてシリンダブロック11およびクランクケース12の各上端部11ａ，12ａにねじ込まれる複数のボルト（図示されず）とにより、油密に結合される。さらに、下ケース61は、複数のボルトＢ１によりシリンダヘッド13の上端部13ａおよびカム軸ホルダ31を介して上端部13ａに結合される。ここで、上端部11ａ，12ａ，13ａは、機関本体の上端部Ｅａを構成する。また、底壁Ｗ１および天井壁Ｗ２はベルト室63の室壁である。
【００１６】
一方、伝動機構50は、下ケース61および上ケース62を下方から順次貫通して上方に延びるクランク軸18の上軸端部18ａにベルト室63内で結合される駆動プーリ51と、下ケース61および上ケース62を下方から順次貫通して上方に延びるカム軸24の上軸端部24ａにベルト室63内で結合される被動プーリ52と、両プーリ51，52に掛け渡されて水平面にほぼ平行な走行軌道を走行するゴム製の歯付ベルトから構成される無端ベルト53と、クランク軸18の動力をカム軸24に伝達するベルト53に張力を付与するテンショナ54とを備える。
【００１７】
図１，図２を参照すると、上軸端部18ａにおいて上ケース62から上方に突出する部分には、上ケース62に結合されるカバー32により覆われる。カバー32内には、フライホイール33と、永久磁石34ａが取り付けられた該フライホイール33をロータとすると共に上端部Ｅａなどに固定される点火用のエキサイタコイル34ｂや充電用コイル34ｃなどのコイルをステータとする交流発電機34とが収容される。そして、フライホイール33の外周には、クランクケース12に取り付けられたスタータモータ35のピニオン35ａと噛合可能なリングギヤ36が設けられる。また、上軸端部24ａには、パスサロータ37が設けられ、カム軸24の回転位置を検出するためのパルサコイル38が上ケース62に取り付けられる。
さらに、上ケース62には、両上軸端部18ａ，24ａおよび被動プーリ52のボス部52ｃが油密状態で貫通する孔と、カバー39により覆われるテンショナ54の位置調整用の作業孔42とが設けられる。
【００１８】
図１〜図３を参照すると、上下方向でクランク室20とベルト室63との間に配置される下ケース61には、両上軸端部18ａ，24ａがそれぞれ貫通する孔42ａ，42ｂと、クランク室20に連通するクランク室側通気口70と、動弁室22に連通する動弁室側通気口71とが設けられる。下ケース61と両上端部11ａ，12ａとの間に形成される空間43に開放する通気口70は、該空間43と上端部11ａに設けられた連通路44とを介してクランク室20に連通する。なお、孔42ａの周囲で、下ケース61とシリンダブロック11およびクランクケース12とは油密状態で結合され、孔42ｂの周囲で、下ケース61とシリンダヘッド13およびカム軸ホルダ31とは密封状態で結合されている。
【００１９】
そして、円形の孔41ａは上軸端部18ａの円形のフランジ部18ｃよりも僅かに大きいだけであり、孔41ａを通じてのクランク室20・ベルト室63間での気体の流通量は、それぞれ、通気口70，71を通じての気体の流通量に比べて、極めて少ないか、または無視できる程度である。それゆえ、クランク室20とベルト室63との間の気体の流通は実質的に通気口70のみを通じて行われ、動弁室22とベルト室63との間の気体の流通は実質的に通気口71のみを通じて行われる。
【００２０】
各通気口70，71は、ベルト53よりも下方に位置し、平面視で、ベルト室63がベルト53を境にしてベルト53により囲まれる内側領域とベルト53の外側の外側領域とに分けられるとき、該外側領域で、伝動機構50と周縁部61ａとの間に配置される。このため、各通気口70，71は、平面視で、伝動機構50の全体と重なることがない位置にある。したがって、下ケース61は、伝動機構50の、平面視でクランク室20と重なる部分である重なり部の全体またはほぼ全体を、クランク室20から遮蔽する遮蔽部材または隔壁を構成し、各通気口70，71は、平面視で前記重なり部と重ならない位置に設けられる。そして、この実施形態において、前記重なり部は、伝動機構50の構成部材のうちで、少なくともベルト53における平面視でクランク室20と重なる部分53ａから構成される。
【００２１】
図１，図２を参照すると、クランク室20内のブローバイガスを吸気装置27に還流するブリーザ機構は、動弁室22内に設けられたブリーザ室45と、ブリーザ室45と吸気消音器27ａ（図３参照）とを連通させる外部ブリーザ通路を形成するブリーザ管46とから構成される。ブリーザ室45は、上流側で動弁室22に連通し、下流側でブリーザ管46に連通する。そして、ブリーザ室45を通じてブローバイガスが前記吸気通路に導かれる。
【００２２】
より具体的には、クランク室20内には、クランク軸18の回転により飛散したオイルや主軸受19から噴出したオイルなどにより形成される滴状のオイルやミスト状のオイル、およびブローバイガスが存在する。このうち、ミスト状のオイルとブローバイガスとが混入した気体（すなわち、オイル混入気体）は、内燃機関Ｅの運転時に、クランク室20から、シリンダブロック11およびシリンダヘッド13に設けられた孔からなる内部ブリーザ通路（図示されず）を通じて、ブリーザ室45を通じて作用する吸気負圧により負圧状態になる動弁室22に流入する。同時に、オイル混入気体の一部は、クランク室20から、連通路44、空間43および通気口70を通ってベルト室63に流入し、さらにベルト室63から通気口71を通って動弁室22に流入する。そして、動弁室22内でのオイル混入気体は、ブリーザ室45においてオイルが分離された後、ブリーザ管46を通って吸気消音器27ａに流入し、吸入空気と共に燃焼室21に吸入される。
【００２３】
このとき、クランク室20から飛散した滴状のオイルは、下ケース61により遮られてベルト53を含む伝動機構50に付着することが抑制される。また、クランク室20からベルト室63に向かうオイル混入気体は、空間43内で下ケース61に当たって偏向して、クランク室20からベルト室63に向かう方向から一旦逸れた後、通気口70を通ってベルト室63に流入する。この過程で、オイル混入気体中のオイルの一部は下ケース61に付着するので、ベルト室63に流入するオイル混入気体に含まれるオイルが減少する。
【００２４】
伝動ケース60には、ベルト室63内で通気口70，71と伝動機構50との間に配置される障壁部材としての内側壁Ｗｉが設けられる。内側壁Ｗｉは、クランク室20から通気口70を通ってベルト室63に流入したオイル混入気体の流れをベルト53、各プーリ51，52およびテンショナ54を含む伝動機構50から逸らせる位置にある。それゆえ、ベルト室63は、クランク室20からのオイル混入気体がベルト53をはじめとする伝動機構50から逸れるようにクランク室20から隔離され、伝動ケース60および内側壁Ｗｉは、クランク室20からベルト室63を隔離する隔壁を構成する。
【００２５】
ベルト53の外側領域に配置される内側壁Ｗｉは、ベルト室63の底壁Ｗ１と天井壁Ｗ２との間で底壁Ｗ１と天井壁Ｗ２との上下方向での間隔に等しい長さで上下方向に延びていると共に水平方向でベルト53、ひいては伝動機構50をほぼ全周に渡って囲む周壁により構成される。より具体的には、内側壁Ｗｉは、下ケース61および上ケース62にそれぞれ一体成形されて上下方向にほぼ平行に延びている下内側壁64および上内側壁65が上下方向で突き合わされて構成される。各内側壁64，65は、水平方向でベルト53、各プーリ51，52およびテンショナ54の外側、すなわち伝動機構50をほぼ全周に渡って囲んでいる。
したがって、ベルト室63は、内側壁Ｗｉを境にして、内側壁Ｗｉの内側に位置して伝動機構50の全体が配置される内側室63ａと、通気口70，71が開口する外側室63ｂとに二分される二重構造の室である。そして、内側壁Ｗｉには、内側室63ａと外側室63ｂとを連通させる複数の連通口73，74が設けられる。
【００２６】
連通口73，74は、シリンダ軸線方向でクランク室20寄りのクランク室側連通口73と、動弁室22寄りの動弁室側連通口74とから構成される。ベルト53に沿って１対の通気口70の間に位置する連通口73は、下内側壁64に設けられたスリットにより構成され、ベルト53に沿って被動プーリ52近傍の１対の通気口71ａの間に位置する連通口74は、下内側壁64の端部および上内側壁65の端部にそれぞれ設けられた１対の切欠きまたはスリットにより構成され、双方の連通口73，74は、シリンダ軸線方向で、ベルト53および両プーリ51，52を挟んで配置される。
【００２７】
各連通口73，74の通路面積は通気口70，71の通路断面積よりも小さく設定されて、内側室63ａにオイル混入気体が流入するのを極力制限する一方、後述するオイルジェット80から供給されたオイルが内側室63ａから円滑に流出することができる大きさに設定される。これは、ベルト53を潤滑するオイルはオイルジェット80により供給されるため、ベルト53を潤滑するためにオイル混入気体中に含まれるミスト状のオイルを使用する必要はないことに基づく。したがって、クランク室20から連通口73を通って内側室63ａに流入するオイル混入気体は極めて少量である。
【００２８】
底壁Ｗ１（または下ケース61）において、内側室63ａを形成する内側部分Ｗ1aは、外側室63ｂを形成する外側部分Ｗ1bよりも上方にあり、外側部分Ｗ1bは、底壁Ｗ１に設けられた凹部または溝部により構成される。そして、通気口70，71は、外側部分Ｗ1bの底部に設けられている。そして、内側室63ａ内の内側底面Ｆａは、通気口70，71の周縁部を含む外側室63ｂの外側底面Ｆｂよりも高い位置にある。このため、内側底面Ｆａ上のオイルは、内側底面Ｆａに滞留することが殆どなく、内側底面Ｆａを流れて連通口73，74を通って外側室63ｂに流出し、さらに通気口70，71を通ってクランク室20および動弁室22に流出する。
【００２９】
図５を併せて参照すると、内燃機関Ｅは、ベルト53を潤滑するためのオイルを内側室63ａ内で集中的に供給するオイル供給手段を構成する１対のオイルジェット80を備える。シリンダブロック11にボルトＢ２により取り付けられて設けられた各オイルジェット80は、底壁Ｗ１（下ケース61）を貫通してその一部が内側室63ａ内に配置される。各オイルジェット80には、シリンダブロック11に設けられた給油路81に連通する油路80ａと、該油路80ａに連通すると共に内側室63ａ内に位置する噴口80ｂとが設けられる。給油路81は、前記メインギャラリを介して油圧源としてのオイルポンプ29（図１参照）に連通している。そして、内燃機関Ｅの運転中、オイルポンプ29から給油路81を経てオイルジェット80に供給された高圧のオイルが、噴口80ｂから、各プーリ51，52とベルト53との噛合い開始部に向けて噴射される。噴射された後に内側室63ａ内で内側底面Ｆａ上に落下したオイルは、内側底面Ｆａ上を流れて連通口73，74から外側室63ｂに流出し、さらに通気口70，71を通ってクランク室20および動弁室22に流出する。
【００３０】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
内燃機関Ｅに備えられてベルト室63を形成する伝動ケース60は、クランク室20とベルト室63との間に遮蔽部材としての下ケース61（底壁Ｗ１）を備え、下ケース61は、ベルト53の重なり部53ａを、クランク室20から遮蔽することにより、重なり部53ａが下ケース61により遮蔽されるため、クランク室20から飛散して来る滴状のオイルやクランク室20からのオイル混入気体が下ケース61により遮蔽されて、該滴状のオイルやオイル混入気体中のミスト状のオイルがベルト53に過剰に接触することが防止され、さらにオイル混入気体中のブローバイガスがベルト53に過剰に接触することも防止される。
また、伝動ケース60を構成する下ケース61が遮蔽部材を構成するので、該遮蔽部材を別途設ける必要がないので、部品点数およびコストが削減される。
【００３１】
伝動ケース60により形成されるベルト室63はクランク室20からのオイル混入気体の流れがベルト53から逸れるようにクランク室20から隔離され、ベルト53にオイルをベルト室63内で集中的に供給するオイルジェット80を備えることで、ベルト室63は、伝動ケース60を構成する内側壁Ｗｉにより、クランク室20からのオイル混入気体がベルト53をはじめとする伝動機構50から逸らされるようにクランク室20から隔離されているため、オイル混入気体の流れが逸らされることなくそのままベルト53に向かう場合に比べて、オイル混入気体がベルト53に接触することが減少し、オイル混入気体中のオイルやブローバイガスとの接触によるベルト53の劣化が抑制されるので、オイルにより潤滑されるベルト53の寿命が延び、メンテナンスまでの期間を長くすることができる。しかも、ベルト53を潤滑するためのオイルは、オイルジェット80からベルト53の限られた範囲に集中的に供給されるので、ベルト53全体がオイルに常時接触する状態になるオイル混入気体中のオイルによる潤滑に比べて、ベルト53に噴射されるオイルの量および噴射されたオイルと接触するベルト53の部位を設定しやすくなり、ベルト53の適度な潤滑性が確保される。
【００３２】
特に、ベルトの潤滑がオイル混入気体中のオイルに依存しないため、内側室63ａに流入するオイル混入気体を大幅に制限できるので、オイル混入気体中のブローバイガスがベルト53に接触することが極めて少なくなって、ブローバイガスによるベルト53の劣化が効果的に防止される。
【００３３】
次に、図６，図７を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、第１実施形態とは、主に伝動ケース60の構造が相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号を使用した。
【００３４】
ベルト室63を形成する伝動ケース60の下ケース61（底壁Ｗ１）は、機関本体の上端部Ｅａにより構成され、上ケース62は上端部Ｅａに結合される。上端部Ｅａにボルトにより結合される内側壁Ｗｉは、上下方向に延びて水平方向でベルト53を含む伝動機構50をほぼ全周に渡って囲む周壁66と、周壁66の上端に設けられて水平方向に板状に延びる中間壁67とから構成される。周壁66および中間壁67は、一体成形されるか、別個の部材が互いに結合されて構成される。
この実施形態において、ベルト室63の底壁Ｗ１は上端部Ｅａにより構成され、ベルト室63の天井壁Ｗ２は、外側天井壁としての上ケース62および内側天井壁としての中間壁67とにより構成される。
【００３５】
ベルト室63は、内側壁Ｗｉを境にして、伝動機構50の全体が配置される内側室63ａと、通気口70，71が開口する外側室63ｂとに二分され、周壁66には連通口73，74が設けられる。
外側室63ｂにおいて、上下方向で、上ケース62と中間壁67との間にオイル供給手段が配置される。該オイル供給手段は、クランク室20から通気口70を通って外側室63ｂに流入したオイル混入気体中のオイルを集めるオイルコレクタ構造85と、オイルコレクタ構造85により集められたオイルをベルト53に内側室63ａ内で集中的に供給する油孔86とから構成される。
【００３６】
オイルコレクタ構造85は、上ケース62と協働してオイル混入気体が流れる通気路68を形成する中間壁67に設けられて各油孔86が最下部に位置するように傾斜する漏斗状の１対の傾斜面85ａと、通気路68を流れるオイル混入気体が衝突するように配置された気液分離手段としての多数のバッフル板85ｂとから構成される。すべてのバッフル板85ｂは、中間壁67の上面である傾斜面85ａとの間に上下方向での隙間が形成されるように上ケース62に設けられる。なお、すべてのバッフル板85ｂは、上ケース62に設けられる代わりに中間壁67に設けられてもよく、また一部のバッフル板85ｂが上ケース62に設けられ、残りのバッフル板85ｂが中間壁67に設けられてもよい。
【００３７】
そして、オイル混入気体が通気口70から流入した後に、中間壁67上で外側室63ｂの一部である通気路68を通って通気口71から流出するとき、通気路68においてバッフル板85ｂに衝突するオイル混入気体からオイルが分離され、分離したオイルが傾斜面85ａに落下して、傾斜面85ａ上を流れて油孔86に達する。油孔86に達したオイルは、滴状になって油孔86から各プーリ51，52とベルト53との噛合い開始部に向けて落下する。
【００３８】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。
伝動ケース60にクランク室20からベルト室63を隔離する内側壁Ｗｉが設けられ、前記オイル供給手段は天井壁Ｗ２に設けられた油孔86から構成され、油孔86は、天井壁Ｗ２の天井壁67上を流れるクランク室20からのオイル混入気体からバッフル板85ａにより分離されたオイルを、ベルト53に向けて滴下させることで、油孔86から滴下されるオイルによりベルト53が潤滑されるので、滴下したオイルと接触するベルト53の部位を設定しやすくなり、ベルト53の適度な潤滑性が確保される。しかも、油孔86からベルト53に供給されるオイルは、オイル混入気体から分離されたオイルを利用するので、前記ブリーザ機構のブリーザ室45でのオイル分離機能を低めることができて、ブリーザ室45を小型化できる。
【００３９】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
内側壁Ｗｉは、連通口73，74を除いて、水平方向で伝動機構50を全周に渡って囲んでもよい。
被動装置は、回転軸を被動軸とするオイルポンプ29などの補機やその他の動力伝達装置であってもよい。
フライホイールがクランク軸18の下軸端部18ｂに設けられ、駆動軸５がフライホイールを介してクランク軸18に連結されてもよい。
ベルト室63は、前述の実施形態のように機関本体に対して上方に配置される場合以外に、機関本体に対して、その内部または下方に配置されてもよい。
バーチカル内燃機関は、単気筒内燃機関であってもよく、さらに船外機以外の機械に搭載されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、本発明が適用されたバーチカル内燃機関が搭載された船外機の模式的な左側断面図である。
【図２】図１の内燃機関の要部拡大断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視での要部の平面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視での上カバーの平面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示し、図１に相当する模式的な要部左側断面図である。
【図７】第２実施形態を示し、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線での要部断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
11…シリンダブロック、12…クランクケース、13…シリンダヘッド、18…クランク軸、20…クランク室、22…動弁室、23…動弁装置、24…カム軸、50…伝動機構、53…ベルト、60…伝動ケース、63…ベルト室、70，71…通気口、73，74…連通口、80…オイルジェット、85…オイルコレクタ構造、86…油孔、
Ｅ…内燃機関、Ｗｉ…内側壁。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、回転中心線が上下方向を指向してクランク室に収容されたクランク軸と、クランク軸の動力を被動装置に伝達するゴム製のベルトを備えるベルト式伝動機構とを備え、ベルトがオイルにより潤滑されるバーチカル内燃機関に関する。そして、該バーチカル内燃機関は例えば船外機に搭載される。
【背景技術】
【０００２】
バーチカル内燃機関において、クランク軸の動力を被動装置に伝達するゴム製のベルトを備える伝動機構がベルト室に収容され、該ベルトがクランク室からベルト室に流入するオイルにより潤滑されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−２７５０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ベルト室がクランク室に開放していて、伝動機構を構成するベルトやプーリなどがクランク室に露出していると、クランク室からベルト室に流入するミスト状のオイルやブローバイガスが混入している気体（以下、「オイル混入気体」という。）に含まれるオイルやブローバイガスにベルトが曝されやすく、さらにクランク軸の回転により飛散するオイルの滴がベルト室でベルトにそのまま付着したり、プーリに一旦付着したオイルがプーリの回転により飛散してベルトに付着するなどして、ベルトに接触するオイルが潤滑に必要な量を越えて過剰になる。そして、オイル混入気体中のオイルやブローバイガスがベルトに過剰に接触し、さらに高温のオイル混入気体がベルトに接触すると、オイルの成分やブローバイガスの成分によりゴム製のベルトの劣化を早めることになって、ベルトの寿命が短くなる原因になる。そこで、劣化の影響を低減するために、ベルトの幅や厚みを大きくしたり、ベルトの強度を高めたりすると、伝動機構の大型化やコスト高を招来する。その一方で、ベルトの潤滑性が低下するとプーリとの摩擦が増加するために摩耗が生じやすく、やはりベルトの寿命が短くなる。
このため、ベルトの潤滑をクランク室からのオイル混入気体中のオイルに依存することは、オイルやブローバイガスによるベルトの劣化の抑制およびベルトの適度な潤滑性の確保の点で簡単ではない。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜３記載の発明は、バーチカル内燃機関において、クランク室からのオイル混入気体が伝動機構のゴム製のベルトに過剰に接触することを防止してベルトの寿命を延ばすと共に、ベルトの適度な潤滑性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、回転中心線が上下方向を指向するようにクランク室に収容されたクランク軸と、前記クランク軸の動力により回転駆動される被動軸を備える被動装置と、前記クランク軸の動力を前記被動軸に伝達するゴム製のベルトを備えると共にベルト室に収容されたベルト式伝動機構とを備え、前記ベルトがオイルにより潤滑されるバーチカル内燃機関において、前記ベルト室は前記クランク室からのオイル混入気体の流れが前記ベルトから逸れるようにクランク室から隔離され、前記ベルトにオイルを前記ベルト室内で集中的に供給するオイル供給手段を備えるバーチカル内燃機関である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のバーチカル内燃機関において、前記クランク室から前記ベルト室を隔離する前記隔壁を備え、前記オイル供給手段は前記ベルト室内に配置されたオイルジェットから構成されるものである。
請求項３記載の発明は、請求項１記載のバーチカル内燃機関において、前記クランク室から前記ベルト室を隔離する隔壁を備え、前記オイル供給手段は前記隔壁の天井壁に設けられた油孔から構成され、前記油孔は、前記天井壁上を流れる前記クランク室からのオイル混入気体から分離されたオイルを前記ベルトに向けて滴下させるものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、ベルト室は、クランク室からのオイル混入気体がベルトから逸らされるようにクランク室から隔離されているため、オイル混入気体の流れが逸らされることなくそのままベルトに向かう場合に比べて、オイル混入気体がベルトに接触することが減少して、オイル混入気体中のオイルやブローバイガスとの接触によるベルトの劣化が抑制されるので、オイルにより潤滑されるベルトの寿命が延び、メンテナンスまでの期間を長くすることができる。しかも、ベルトを潤滑するためのオイルは、オイル供給手段からベルトの限られた範囲に集中的に供給されるので、ベルト全体がオイルに常時接触する状態になるオイル混入気体中のオイルによる潤滑に比べて、ベルトを潤滑するオイルの量または供給されたオイルと接触するベルトの部位を設定することができるので、ベルトの適度な潤滑性が確保される。
請求項２記載の事項によれば、ベルト室内に配置されたオイルジェットから噴射されるオイルによりベルトが潤滑されるので、ベルトに噴射されるオイルの量および噴射されたオイルと接触するベルトの部位を設定しやすくなり、ベルトの適度な潤滑性が確保される。
請求項３記載の事項によれば、隔壁に設けられた油孔から滴下されるオイルによりベルトが潤滑されるので、滴下したオイルと接触するベルトの部位を設定しやすくなり、ベルトの適度な潤滑性が確保される。しかも、油孔からベルトに供給されるオイルは、オイル混入気体から分離されたオイルを利用するので、ブリーザ機構のブリーザ室でのオイル分離機能を低めることができて、ブリーザ室を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図１〜図７を参照して説明する。
図１〜図５は第１実施形態を説明するための図である。
【０００８】
図１を参照すると、本発明が適用されたバーチカル内燃機関Ｅは船外機Ｓに搭載される。船外機Ｓは、上下方向を指向する回転中心線を有するクランク軸18を備える内燃機関Ｅのほかに、内燃機関Ｅを支持するマウントケース１と、マウントケース１の下端部に結合されるエクステンションケース２と、エクステンションケース２の下端部に結合されるギヤケースと、内燃機関Ｅの下部からエクステンションケース２の上部までの周囲を覆うアンダカバー３と、アンダカバー３の上端部に結合されるエンジンカバー４とを備える。
船外機Ｓは、クランク軸18の下軸端部18ｂに同軸に連結される駆動軸５と前記ギヤケース内に収容される前後進切換装置とプロペラとから構成される動力伝達装置を備え、内燃機関Ｅが発生する動力は、クランク軸18から駆動軸５および前記前後進切換装置を経て前記プロペラに伝達される。
船外機Ｓを船体の船尾に取り付ける取付装置は、マウントケース１およびエクステンションケース２に固定されるスイベル軸６を回動可能に支持するスイベルケース７と、スイベルケース７を上下方向に揺動可能に支持するチルト軸８を保持すると共に船体の船尾に固定されるブラケット９とを備える。この取付装置により、船外機Ｓは、船体に対してチルト軸８を中心に上下方向に揺動可能であると共に、スイベル軸６を中心に左右方向に揺動可能である。
【０００９】
図１，図２を参照すると、多気筒４ストローク内燃機関である内燃機関Ｅは、上下方向に直列に並んで一体成形された複数の、この実施形態では３つのシリンダ11ｎから構成されるシリンダブロック11と、シリンダブロック11の前端部に結合されるクランクケース12と、シリンダブロック11の後端部に結合されるシリンダヘッド13と、シリンダヘッド13の後端部に結合されるヘッドカバー14とから構成される機関本体（以下、「機関本体」という。）を備え、さらにマウントケース１の下端部に結合されてエクステンションケース２内に収容されたオイルパン15を備える。
【００１０】
各シリンダ11ｎに往復動可能に嵌合するピストン16は、シリンダブロック11およびクランクケース12により形成されるクランク室20に収容されたクランク軸18にコンロッド17を介して連結される。上下方向に延びて配置されて回転中心線が上下方向にほぼ平行な方向を指向し得るクランク軸18は、シリンダブロック11およびクランクケース12に主軸受19を介して回転可能に支持される。
【００１１】
シリンダヘッド13には、各シリンダ11ｎ毎に、シリンダ軸線の方向でピストン16に対向する燃焼室21と、各燃焼室21に開口する吸気ポートおよび排気ポートと、各燃焼室21に臨む点火栓とが設けられる。さらに、シリンダヘッド13に設けられて前記吸気ポートおよび前記排気ポートをそれぞれ開閉する吸気弁および排気弁は、シリンダヘッド13とヘッドカバー14とにより形成される収容室としての動弁室22に収容される頭上カム軸型の動弁装置23により駆動されてクランク軸18の回転に同期して開閉動作を行う。
【００１２】
動弁装置23は、ベルト式伝動機構50を介して伝達されるクランク軸18の動力により回転駆動されるカム軸24と、カム軸24に設けられた動弁カムとしての吸気カム25ａおよび排気カム25ｂと、１対のロッカアーム軸に揺動可能に支持される吸気ロッカアーム26ａおよび排気ロッカアーム26ｂとを備える。そして、上下方向に延びて配置されてクランク軸18の回転中心線と平行な回転中心線を有するカム軸24が、吸気カム25ａおよび排気カム25ｂによりそれぞれ駆動されて揺動する吸気ロッカアーム26ａおよび排気ロッカアーム26ｂを介して前記吸気弁および前記排気弁を開閉駆動する。それゆえ、動弁装置23は、クランク軸18の動力により回転駆動される被動軸としてのカム軸24を備える被動装置である。
【００１３】
図３を併せて参照すると、内燃機関Ｅは、吸気消音器27ａと、該吸気消音器27ａから流入して気化器28のスロットル弁により計量された吸入空気を前記吸気ポートに導く吸気管27ｂとから構成される吸気装置27を備える。吸気装置27により形成される吸気通路を流通する吸入空気は、シリンダ11ｎ毎に設けられた気化器28において燃料と混合して混合気を形成し、該混合気が吸気管27ｂおよび前記吸気ポートを経て燃焼室21に吸入される。燃焼室21で前記点火栓により点火された混合気が燃焼して発生した燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動するピストン16は、コンロッド17を介してクランク軸18を回転駆動する。
燃焼ガスは、排気ガスとして、燃焼室21から、前記排気ポートを経てシリンダブロック11に設けられた排気集合通路に流出し、さらにマウントケース１内、排気管内およびエクステンションケース２内の通路を通って水中に排出される。
【００１４】
内燃機関Ｅの潤滑系統は、シリンダブロック11、シリンダヘッド13およびクランクケース12の下方に配置されたオイルパン15と、シリンダヘッド13に設けられてカム軸24により駆動されるオイルポンプ29と、多数の油路とから構成される。そして、オイルポンプ29がオイルパン15からマウントケース１、シリンダブロック11およびシリンダヘッド13にそれぞれ設けられた吸入油路を経て吸入した後に吐出したオイルは、シリンダヘッド13およびシリンダブロック11に設けられた吐出油路およびオイルフィルタを経てメインギャラリに流入し、該メインギャラリからシリンダブロック11、シリンダヘッド13およびクランク軸18などに設けられた油路を経て、クランク室20内のクランク軸18における摺動部や主軸受19などの各潤滑箇所、および動弁室22内のカム軸24やロッカアーム26ａ，26ｂなどの動弁装置23における摺動部などの各潤滑箇所に供給された後、シリンダブロック11およびシリンダヘッド13に設けられた戻り油路およびマウントケース１に設けられた戻り油路を経てオイルパン15に戻る。
【００１５】
図１〜図４を参照すると、伝動機構50は、内燃機関Ｅに備えられる伝動ケース60により形成されるベルト室63に収容される。伝動ケース60は、機関本体の一部としての上端部Ｅａに結合されて設けられる第１ケースとしての下ケース61と、下ケース61に結合される第２ケースとしての上ケース62とから構成される。ベルト室63の第１室壁としての底壁Ｗ１および第２室壁としての天井壁Ｗ２をそれぞれ構成する下ケース61および上ケース62は、その周縁部61ａ，62ａ同士において、上ケース62の挿通孔Ｈ３に挿通されて下ケース61のネジ孔Ｈ１にねじ込まれる複数のボルト（図示されず）と、上ケース62の挿通孔Ｈ４および下ケース61の挿通孔Ｈ２に挿通されてシリンダブロック11およびクランクケース12の各上端部11ａ，12ａにねじ込まれる複数のボルト（図示されず）とにより、油密に結合される。さらに、下ケース61は、複数のボルトＢ１によりシリンダヘッド13の上端部13ａおよびカム軸ホルダ31を介して上端部13ａに結合される。ここで、上端部11ａ，12ａ，13ａは、機関本体の上端部Ｅａを構成する。また、底壁Ｗ１および天井壁Ｗ２はベルト室63の室壁である。
【００１６】
一方、伝動機構50は、下ケース61および上ケース62を下方から順次貫通して上方に延びるクランク軸18の上軸端部18ａにベルト室63内で結合される駆動プーリ51と、下ケース61および上ケース62を下方から順次貫通して上方に延びるカム軸24の上軸端部24ａにベルト室63内で結合される被動プーリ52と、両プーリ51，52に掛け渡されて水平面にほぼ平行な走行軌道を走行するゴム製の歯付ベルトから構成される無端ベルト53と、クランク軸18の動力をカム軸24に伝達するベルト53に張力を付与するテンショナ54とを備える。
【００１７】
図１，図２を参照すると、上軸端部18ａにおいて上ケース62から上方に突出する部分には、上ケース62に結合されるカバー32により覆われる。カバー32内には、フライホイール33と、永久磁石34ａが取り付けられた該フライホイール33をロータとすると共に上端部Ｅａなどに固定される点火用のエキサイタコイル34ｂや充電用コイル34ｃなどのコイルをステータとする交流発電機34とが収容される。そして、フライホイール33の外周には、クランクケース12に取り付けられたスタータモータ35のピニオン35ａと噛合可能なリングギヤ36が設けられる。また、上軸端部24ａには、パスサロータ37が設けられ、カム軸24の回転位置を検出するためのパルサコイル38が上ケース62に取り付けられる。
さらに、上ケース62には、両上軸端部18ａ，24ａおよび被動プーリ52のボス部52ｃが油密状態で貫通する孔と、カバー39により覆われるテンショナ54の位置調整用の作業孔42とが設けられる。
【００１８】
図１〜図３を参照すると、上下方向でクランク室20とベルト室63との間に配置される下ケース61には、両上軸端部18ａ，24ａがそれぞれ貫通する孔42ａ，42ｂと、クランク室20に連通するクランク室側通気口70と、動弁室22に連通する動弁室側通気口71とが設けられる。下ケース61と両上端部11ａ，12ａとの間に形成される空間43に開放する通気口70は、該空間43と上端部11ａに設けられた連通路44とを介してクランク室20に連通する。なお、孔42ａの周囲で、下ケース61とシリンダブロック11およびクランクケース12とは油密状態で結合され、孔42ｂの周囲で、下ケース61とシリンダヘッド13およびカム軸ホルダ31とは密封状態で結合されている。
【００１９】
そして、円形の孔41ａは上軸端部18ａの円形のフランジ部18ｃよりも僅かに大きいだけであり、孔41ａを通じてのクランク室20・ベルト室63間での気体の流通量は、それぞれ、通気口70，71を通じての気体の流通量に比べて、極めて少ないか、または無視できる程度である。それゆえ、クランク室20とベルト室63との間の気体の流通は実質的に通気口70のみを通じて行われ、動弁室22とベルト室63との間の気体の流通は実質的に通気口71のみを通じて行われる。
【００２０】
各通気口70，71は、ベルト53よりも下方に位置し、平面視で、ベルト室63がベルト53を境にしてベルト53により囲まれる内側領域とベルト53の外側の外側領域とに分けられるとき、該外側領域で、伝動機構50と周縁部61ａとの間に配置される。このため、各通気口70，71は、平面視で、伝動機構50の全体と重なることがない位置にある。したがって、下ケース61は、伝動機構50の、平面視でクランク室20と重なる部分である重なり部の全体またはほぼ全体を、クランク室20から遮蔽する遮蔽部材または隔壁を構成し、各通気口70，71は、平面視で前記重なり部と重ならない位置に設けられる。そして、この実施形態において、前記重なり部は、伝動機構50の構成部材のうちで、少なくともベルト53における平面視でクランク室20と重なる部分53ａから構成される。
【００２１】
図１，図２を参照すると、クランク室20内のブローバイガスを吸気装置27に還流するブリーザ機構は、動弁室22内に設けられたブリーザ室45と、ブリーザ室45と吸気消音器27ａ（図３参照）とを連通させる外部ブリーザ通路を形成するブリーザ管46とから構成される。ブリーザ室45は、上流側で動弁室22に連通し、下流側でブリーザ管46に連通する。そして、ブリーザ室45を通じてブローバイガスが前記吸気通路に導かれる。
【００２２】
より具体的には、クランク室20内には、クランク軸18の回転により飛散したオイルや主軸受19から噴出したオイルなどにより形成される滴状のオイルやミスト状のオイル、およびブローバイガスが存在する。このうち、ミスト状のオイルとブローバイガスとが混入した気体（すなわち、オイル混入気体）は、内燃機関Ｅの運転時に、クランク室20から、シリンダブロック11およびシリンダヘッド13に設けられた孔からなる内部ブリーザ通路（図示されず）を通じて、ブリーザ室45を通じて作用する吸気負圧により負圧状態になる動弁室22に流入する。同時に、オイル混入気体の一部は、クランク室20から、連通路44、空間43および通気口70を通ってベルト室63に流入し、さらにベルト室63から通気口71を通って動弁室22に流入する。そして、動弁室22内でのオイル混入気体は、ブリーザ室45においてオイルが分離された後、ブリーザ管46を通って吸気消音器27ａに流入し、吸入空気と共に燃焼室21に吸入される。
【００２３】
このとき、クランク室20から飛散した滴状のオイルは、下ケース61により遮られてベルト53を含む伝動機構50に付着することが抑制される。また、クランク室20からベルト室63に向かうオイル混入気体は、空間43内で下ケース61に当たって偏向して、クランク室20からベルト室63に向かう方向から一旦逸れた後、通気口70を通ってベルト室63に流入する。この過程で、オイル混入気体中のオイルの一部は下ケース61に付着するので、ベルト室63に流入するオイル混入気体に含まれるオイルが減少する。
【００２４】
伝動ケース60には、ベルト室63内で通気口70，71と伝動機構50との間に配置される障壁部材としての内側壁Ｗｉが設けられる。内側壁Ｗｉは、クランク室20から通気口70を通ってベルト室63に流入したオイル混入気体の流れをベルト53、各プーリ51，52およびテンショナ54を含む伝動機構50から逸らせる位置にある。それゆえ、ベルト室63は、クランク室20からのオイル混入気体がベルト53をはじめとする伝動機構50から逸れるようにクランク室20から隔離され、伝動ケース60および内側壁Ｗｉは、クランク室20からベルト室63を隔離する隔壁を構成する。
【００２５】
ベルト53の外側領域に配置される内側壁Ｗｉは、ベルト室63の底壁Ｗ１と天井壁Ｗ２との間で底壁Ｗ１と天井壁Ｗ２との上下方向での間隔に等しい長さで上下方向に延びていると共に水平方向でベルト53、ひいては伝動機構50をほぼ全周に渡って囲む周壁により構成される。より具体的には、内側壁Ｗｉは、下ケース61および上ケース62にそれぞれ一体成形されて上下方向にほぼ平行に延びている下内側壁64および上内側壁65が上下方向で突き合わされて構成される。各内側壁64，65は、水平方向でベルト53、各プーリ51，52およびテンショナ54の外側、すなわち伝動機構50をほぼ全周に渡って囲んでいる。
したがって、ベルト室63は、内側壁Ｗｉを境にして、内側壁Ｗｉの内側に位置して伝動機構50の全体が配置される内側室63ａと、通気口70，71が開口する外側室63ｂとに二分される二重構造の室である。そして、内側壁Ｗｉには、内側室63ａと外側室63ｂとを連通させる複数の連通口73，74が設けられる。
【００２６】
連通口73，74は、シリンダ軸線方向でクランク室20寄りのクランク室側連通口73と、動弁室22寄りの動弁室側連通口74とから構成される。ベルト53に沿って１対の通気口70の間に位置する連通口73は、下内側壁64に設けられたスリットにより構成され、ベルト53に沿って被動プーリ52近傍の１対の通気口71ａの間に位置する連通口74は、下内側壁64の端部および上内側壁65の端部にそれぞれ設けられた１対の切欠きまたはスリットにより構成され、双方の連通口73，74は、シリンダ軸線方向で、ベルト53および両プーリ51，52を挟んで配置される。
【００２７】
各連通口73，74の通路面積は通気口70，71の通路断面積よりも小さく設定されて、内側室63ａにオイル混入気体が流入するのを極力制限する一方、後述するオイルジェット80から供給されたオイルが内側室63ａから円滑に流出することができる大きさに設定される。これは、ベルト53を潤滑するオイルはオイルジェット80により供給されるため、ベルト53を潤滑するためにオイル混入気体中に含まれるミスト状のオイルを使用する必要はないことに基づく。したがって、クランク室20から連通口73を通って内側室63ａに流入するオイル混入気体は極めて少量である。
【００２８】
底壁Ｗ１（または下ケース61）において、内側室63ａを形成する内側部分Ｗ1aは、外側室63ｂを形成する外側部分Ｗ1bよりも上方にあり、外側部分Ｗ1bは、底壁Ｗ１に設けられた凹部または溝部により構成される。そして、通気口70，71は、外側部分Ｗ1bの底部に設けられている。そして、内側室63ａ内の内側底面Ｆａは、通気口70，71の周縁部を含む外側室63ｂの外側底面Ｆｂよりも高い位置にある。このため、内側底面Ｆａ上のオイルは、内側底面Ｆａに滞留することが殆どなく、内側底面Ｆａを流れて連通口73，74を通って外側室63ｂに流出し、さらに通気口70，71を通ってクランク室20および動弁室22に流出する。
【００２９】
図５を併せて参照すると、内燃機関Ｅは、ベルト53を潤滑するためのオイルを内側室63ａ内で集中的に供給するオイル供給手段を構成する１対のオイルジェット80を備える。シリンダブロック11にボルトＢ２により取り付けられて設けられた各オイルジェット80は、底壁Ｗ１（下ケース61）を貫通してその一部が内側室63ａ内に配置される。各オイルジェット80には、シリンダブロック11に設けられた給油路81に連通する油路80ａと、該油路80ａに連通すると共に内側室63ａ内に位置する噴口80ｂとが設けられる。給油路81は、前記メインギャラリを介して油圧源としてのオイルポンプ29（図１参照）に連通している。そして、内燃機関Ｅの運転中、オイルポンプ29から給油路81を経てオイルジェット80に供給された高圧のオイルが、噴口80ｂから、各プーリ51，52とベルト53との噛合い開始部に向けて噴射される。噴射された後に内側室63ａ内で内側底面Ｆａ上に落下したオイルは、内側底面Ｆａ上を流れて連通口73，74から外側室63ｂに流出し、さらに通気口70，71を通ってクランク室20および動弁室22に流出する。
【００３０】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
内燃機関Ｅに備えられてベルト室63を形成する伝動ケース60は、クランク室20とベルト室63との間に遮蔽部材としての下ケース61（底壁Ｗ１）を備え、下ケース61は、ベルト53の重なり部53ａを、クランク室20から遮蔽することにより、重なり部53ａが下ケース61により遮蔽されるため、クランク室20から飛散して来る滴状のオイルやクランク室20からのオイル混入気体が下ケース61により遮蔽されて、該滴状のオイルやオイル混入気体中のミスト状のオイルがベルト53に過剰に接触することが防止され、さらにオイル混入気体中のブローバイガスがベルト53に過剰に接触することも防止される。
また、伝動ケース60を構成する下ケース61が遮蔽部材を構成するので、該遮蔽部材を別途設ける必要がないので、部品点数およびコストが削減される。
【００３１】
伝動ケース60により形成されるベルト室63はクランク室20からのオイル混入気体の流れがベルト53から逸れるようにクランク室20から隔離され、ベルト53にオイルをベルト室63内で集中的に供給するオイルジェット80を備えることで、ベルト室63は、伝動ケース60を構成する内側壁Ｗｉにより、クランク室20からのオイル混入気体がベルト53をはじめとする伝動機構50から逸らされるようにクランク室20から隔離されているため、オイル混入気体の流れが逸らされることなくそのままベルト53に向かう場合に比べて、オイル混入気体がベルト53に接触することが減少し、オイル混入気体中のオイルやブローバイガスとの接触によるベルト53の劣化が抑制されるので、オイルにより潤滑されるベルト53の寿命が延び、メンテナンスまでの期間を長くすることができる。しかも、ベルト53を潤滑するためのオイルは、オイルジェット80からベルト53の限られた範囲に集中的に供給されるので、ベルト53全体がオイルに常時接触する状態になるオイル混入気体中のオイルによる潤滑に比べて、ベルト53に噴射されるオイルの量および噴射されたオイルと接触するベルト53の部位を設定しやすくなり、ベルト53の適度な潤滑性が確保される。
【００３２】
特に、ベルトの潤滑がオイル混入気体中のオイルに依存しないため、内側室63ａに流入するオイル混入気体を大幅に制限できるので、オイル混入気体中のブローバイガスがベルト53に接触することが極めて少なくなって、ブローバイガスによるベルト53の劣化が効果的に防止される。
【００３３】
次に、図６，図７を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、第１実施形態とは、主に伝動ケース60の構造が相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号を使用した。
【００３４】
ベルト室63を形成する伝動ケース60の下ケース61（底壁Ｗ１）は、機関本体の上端部Ｅａにより構成され、上ケース62は上端部Ｅａに結合される。上端部Ｅａにボルトにより結合される内側壁Ｗｉは、上下方向に延びて水平方向でベルト53を含む伝動機構50をほぼ全周に渡って囲む周壁66と、周壁66の上端に設けられて水平方向に板状に延びる中間壁67とから構成される。周壁66および中間壁67は、一体成形されるか、別個の部材が互いに結合されて構成される。
この実施形態において、ベルト室63の底壁Ｗ１は上端部Ｅａにより構成され、ベルト室63の天井壁Ｗ２は、外側天井壁としての上ケース62および内側天井壁としての中間壁67とにより構成される。
【００３５】
ベルト室63は、内側壁Ｗｉを境にして、伝動機構50の全体が配置される内側室63ａと、通気口70，71が開口する外側室63ｂとに二分され、周壁66には連通口73，74が設けられる。
外側室63ｂにおいて、上下方向で、上ケース62と中間壁67との間にオイル供給手段が配置される。該オイル供給手段は、クランク室20から通気口70を通って外側室63ｂに流入したオイル混入気体中のオイルを集めるオイルコレクタ構造85と、オイルコレクタ構造85により集められたオイルをベルト53に内側室63ａ内で集中的に供給する油孔86とから構成される。
【００３６】
オイルコレクタ構造85は、上ケース62と協働してオイル混入気体が流れる通気路68を形成する中間壁67に設けられて各油孔86が最下部に位置するように傾斜する漏斗状の１対の傾斜面85ａと、通気路68を流れるオイル混入気体が衝突するように配置された気液分離手段としての多数のバッフル板85ｂとから構成される。すべてのバッフル板85ｂは、中間壁67の上面である傾斜面85ａとの間に上下方向での隙間が形成されるように上ケース62に設けられる。なお、すべてのバッフル板85ｂは、上ケース62に設けられる代わりに中間壁67に設けられてもよく、また一部のバッフル板85ｂが上ケース62に設けられ、残りのバッフル板85ｂが中間壁67に設けられてもよい。
【００３７】
そして、オイル混入気体が通気口70から流入した後に、中間壁67上で外側室63ｂの一部である通気路68を通って通気口71から流出するとき、通気路68においてバッフル板85ｂに衝突するオイル混入気体からオイルが分離され、分離したオイルが傾斜面85ａに落下して、傾斜面85ａ上を流れて油孔86に達する。油孔86に達したオイルは、滴状になって油孔86から各プーリ51，52とベルト53との噛合い開始部に向けて落下する。
【００３８】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。
伝動ケース60にクランク室20からベルト室63を隔離する内側壁Ｗｉが設けられ、前記オイル供給手段は天井壁Ｗ２に設けられた油孔86から構成され、油孔86は、天井壁Ｗ２の天井壁67上を流れるクランク室20からのオイル混入気体からバッフル板85ａにより分離されたオイルを、ベルト53に向けて滴下させることで、油孔86から滴下されるオイルによりベルト53が潤滑されるので、滴下したオイルと接触するベルト53の部位を設定しやすくなり、ベルト53の適度な潤滑性が確保される。しかも、油孔86からベルト53に供給されるオイルは、オイル混入気体から分離されたオイルを利用するので、前記ブリーザ機構のブリーザ室45でのオイル分離機能を低めることができて、ブリーザ室45を小型化できる。
【００３９】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
内側壁Ｗｉは、連通口73，74を除いて、水平方向で伝動機構50を全周に渡って囲んでもよい。
被動装置は、回転軸を被動軸とするオイルポンプ29などの補機やその他の動力伝達装置であってもよい。
フライホイールがクランク軸18の下軸端部18ｂに設けられ、駆動軸５がフライホイールを介してクランク軸18に連結されてもよい。
ベルト室63は、前述の実施形態のように機関本体に対して上方に配置される場合以外に、機関本体に対して、その内部または下方に配置されてもよい。
バーチカル内燃機関は、単気筒内燃機関であってもよく、さらに船外機以外の機械に搭載されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、本発明が適用されたバーチカル内燃機関が搭載された船外機の模式的な左側断面図である。
【図２】図１の内燃機関の要部拡大断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視での要部の平面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視での上カバーの平面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示し、図１に相当する模式的な要部左側断面図である。
【図７】第２実施形態を示し、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線での要部断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
11…シリンダブロック、12…クランクケース、13…シリンダヘッド、18…クランク軸、20…クランク室、22…動弁室、23…動弁装置、24…カム軸、50…伝動機構、53…ベルト、60…伝動ケース、63…ベルト室、70，71…通気口、73，74…連通口、80…オイルジェット、85…オイルコレクタ構造、86…油孔、
Ｅ…内燃機関、Ｗｉ…内側壁。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心線が上下方向を指向するようにクランク室に収容されたクランク軸と、前記クランク軸の動力により回転駆動される被動軸を備える被動装置と、前記クランク軸の動力を前記被動軸に伝達するゴム製のベルトを備えると共にベルト室に収容されたベルト式伝動機構とを備え、前記ベルトがオイルにより潤滑されるバーチカル内燃機関において、
前記ベルト室は前記クランク室からのオイル混入気体の流れが前記ベルトから逸れるようにクランク室から隔離され、前記ベルトにオイルを前記ベルト室内で集中的に供給するオイル供給手段を備えることを特徴とするバーチカル内燃機関。
【請求項２】
前記クランク室から前記ベルト室を隔離する前記隔壁を備え、前記オイル供給手段は前記ベルト室内に配置されたオイルジェットから構成されることを特徴とする請求項１記載のバーチカル内燃機関。
【請求項３】
前記クランク室から前記ベルト室を隔離する隔壁を備え、前記オイル供給手段は前記隔壁の天井壁に設けられた油孔から構成され、前記油孔は、前記天井壁上を流れる前記クランク室からのオイル混入気体から分離されたオイルを前記ベルトに向けて滴下させることを特徴とする請求項１記載のバーチカル内燃機関。
【請求項１】
回転中心線が上下方向を指向するようにクランク室に収容されたクランク軸と、前記クランク軸の動力により回転駆動される被動軸を備える被動装置と、前記クランク軸の動力を前記被動軸に伝達するゴム製のベルトを備えると共にベルト室に収容されたベルト式伝動機構とを備え、前記ベルトがオイルにより潤滑されるバーチカル内燃機関において、
前記ベルト室は前記クランク室からのオイル混入気体の流れが前記ベルトから逸れるようにクランク室から隔離され、前記ベルトにオイルを前記ベルト室内で集中的に供給するオイル供給手段を備えることを特徴とするバーチカル内燃機関。
【請求項２】
前記クランク室から前記ベルト室を隔離する前記隔壁を備え、前記オイル供給手段は前記ベルト室内に配置されたオイルジェットから構成されることを特徴とする請求項１記載のバーチカル内燃機関。
【請求項３】
前記クランク室から前記ベルト室を隔離する隔壁を備え、前記オイル供給手段は前記隔壁の天井壁に設けられた油孔から構成され、前記油孔は、前記天井壁上を流れる前記クランク室からのオイル混入気体から分離されたオイルを前記ベルトに向けて滴下させることを特徴とする請求項１記載のバーチカル内燃機関。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−３２１７４７（Ｐ２００７−３２１７４７Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５６６８１（Ｐ２００６−１５６６８１）
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]