JP2004251231A - Lubricating device for four cycle engine - Google Patents

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JP2004251231A
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Masaki Sugiyama
Mitsunori Watanabe
宏 久保田
正樹 杉山
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Fuji Robin Ind Ltd
富士ロビン株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lubricating device for a four cycle engine capable of feeding oil and lubricating by utilizing change of pressure in a crankcase effectively without increasing its size, complicating its structure, and increasing machining cost. <P>SOLUTION: In this lubricating device for the four cycle engine, oil is fed into the crankcase 4 and a valve gear chamber 11 storing each valve mechanism for suction/exhaust from an oil sump chamber 6 provided in the vicinity of the crankcase 4 supporting a crankshaft 7 to lubricate each part. Only an oil feeding passage 13 communicating the oil sump chamber 6 with the inside of the crankcase 4 is provided to supply oil. The oil feeding passage 13 is opened when the inside of the crankcase 4 has negative pressure to pump up oil from the oil sump chamber 6 in order to feed oil into the crankcase 4. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、4サイクルエンジンの潤滑装置に関し、さらに詳しくは、傾斜態位を作業態位の一つとされる可搬型の刈払機や背負式動力噴霧機等に用いられる小型4サイクルエンジンの潤滑装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、草木を対象とした可搬型の刈払機(トリマー)や背負式動力噴霧機のように、作業者自身が携帯若しくは背負って作業を行う作業機の駆動源であるエンジンは、作業機を傾けた場合でも安定して作動することが必要とされている。エンジンの1型式である2サイクルエンジンにおいては、例えば、リードバルブ使用のものは、ピストンの上昇時に発生する負圧を利用して燃料と潤滑用のオイルとを混ぜた混合燃料をエンジン内部に吸入し、各可動部の潤滑を行う機構を備えている関係上、自由な角度で使用が可能な構造が容易に実現できる。この例のように、2サイクルエンジンは、上記可搬型の作業機に広く用いられている。一方、エンジンの他の型式である4サイクルエンジンは、設計、加工技術の進歩により小型軽量なものが製作できるものの、その多くは潤滑装置の一構成部材である油溜室(オイルパン)がクランク室の下部に設けられ、その位置からオイルを跳ね上げたりポンプで汲み上げることにより各可動部を潤滑する構造が採用されている関係上、正立状態での使用が基本とされている。換言すれば、傾斜運転における自由度が2サイクルエンジンに比して劣っていた。
しかし、2サイクルエンジンは、排気ガス中の炭化水素が多いことや騒音が大きい等の問題がある。
近年、排気ガス浄化や作業環境の悪化防止の要請が高まっており、2サイクルエンジンでは要請に応えきれなくなりつつある。このため、排気ガス特性が良好でしかも低騒音の4サイクルエンジンを可搬型の作業機に用いることができるように、傾斜運転における自由度を高める技術の確立が待たれた。
そこで、ピストンの昇降動作に応じてクランク室内の圧力が変化するのを利用した4サイクルエンジン用の潤滑装置を本出願人は先に提案している(例えば、特許文献1)。
この提案においては、油溜室とクランク室とを完全に遮断したうえで、油溜室からクランク軸の回転軌跡中の一部にクランク室と油溜室とを連通させてクランク室の負圧により油溜室からオイルを吸引してクランク室に送り込む間欠送油手段を設け、その送油手段の構成として、クランク室が負圧になった際にクランク室と油溜室とを連通させる通路をクランク軸内部に設けた構成が採用されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−288019号公報(段落「0023」欄、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に示されている構成においては、クランク室内の圧力変化を利用するだけでクランク室及び動弁室内の潤滑が行える利点があるものの、比較的装置構造が大型となる虞がある。
つまり、クランク室と油溜室との間の連通路の一つとして、クランク軸内部に形成された通路がある。このため、クランク軸のサイズとしては強度を確保できる寸法に加えて通路を確保するための寸法が必要となり、結果としてクランク軸の径寸法を大きくせざるを得ない。しかも、クランク軸内部において軸方向に貫通するのでなく途中で径方向に屈曲するような通路形状が必要とされ、また、通路同士の整合精度を高める必要があることから加工コストの上昇を招く虞もある。
【0005】
本発明の目的は、上記従来の4サイクルエンジン、特に小型の4サイクルエンジン用潤滑装置における問題に鑑み、大型化や構造の複雑化および加工コストの上昇を招くことなくクランク室内の圧力変化を有効に利用して送油潤滑が行える4サイクルエンジンの潤滑装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、クランク軸(7)を軸支させたクランク室(4)の近傍に設けられた油溜室(6)から前記クランク室(4)および吸・排気の各バルブ機構を収納した動弁室(11)に送油して各部の潤滑を行い、オイルを循環させる4サイクルエンジンの潤滑装置において、オイルを供給するために上記油溜室(6)と上記クランク室(4)内とを連通可能な送油通路(13)のみを設け、該送油通路(13)は、上記クランク室(4)内が負圧となったときに開口して上記油溜室(6)からのオイルを汲み上げることによりクランク室(4)内に送油する構成であることを特徴としている。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の4サイクルエンジンの潤滑装置において、上記送油通路(13)における上記クランク室側の開口(13A)は、クランク室(4)内のピストン(8)が上死点近傍位置から上死点に至るまでの間に全開若しくは徐々に開口面積を大きくすることができる位置に設けられていることを特徴としている。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の4サイクルエンジンの潤滑装置において、上記送油通路(13)におけるクランク室(4)側の開口(13A)は、上死点位置にあるピストン(8)のスカート部(8A)の下死点方向側に位置決めされていることを特徴としている。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のうちの一つに記載の4サイクルエンジンの潤滑装置において、上記送油通路(13)には、クランク室(4)内が負圧となった際に開放する機能を有する逆止弁(19)が配置されていることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る潤滑装置を用いた4サイクルエンジンの潤滑経路を説明するための模式図である。特に、図1では、ピストンが上死点に位置している場合が示されている。
【0011】
図1に示すように、4サイクルエンジン1は、シリンダヘッド2が一体化されているシリンダブロック3とクランクケース4とで構成されたクランク室5およびクランクケース4の近傍に設けられている油溜室6とを備えている。
油溜室6は、クランクケース4に対して仕切られ、全体として密閉空間が構成されている。
【0012】
図1において油溜室6内には後述する吸入部30が設けられ、クランクケース4には一方向弁40が設けられており、一方向弁40は、クランク室5内の圧力変化に応動して開閉することができ、圧力変化がない場合には閉鎖されることにより、油溜室6がいかなる傾斜状態にあっても外部に油漏れを起こさないような構成とされている。
【0013】
シリンダブロック3とクランクケース4には、図1に示すように、クランク軸7が回転自在に支持されている。クランク軸7のクランクピンにコンロッドを介して連接されたピストン8は、シリンダブロック3の内部に設けられているシリンダ3A内で摺動自在に挿嵌されている。
【0014】
図1においてシリンダ3Aの上壁には、気化器(図示されず)および排気マフラ(図示されず)にそれぞれ連通する吸気ポートおよび排気ポートが形成され、これら各ポートにはポートを開閉する吸気バルブおよび排気バルブ(図1では、便宜上、一つのバルブのみが符号Vで示されている)が配置されている。
これらバルブを駆動するバルブ駆動部10は、図1に示すように、バルブ駆動ギヤ10A、カムギヤ10Bおよび図示しないロッカーアームなどの部品により構成されている。
これらバルブ駆動部10の各構成部品のうち、バルブ駆動ギヤ10A、カムギヤ10Bは、シリンダブロック3の頭部に形成されている動弁室11とクランク室4とを連通させるようにシリンダブロック3とクランクケース5との側部に形成された連通路12内に配設されている。
【0015】
シリンダブロック3と油溜室6との間には、吸入部30および送油通路13とで構成された送油手段が設けられている。
図1において、吸入部30は、ゴムなどの弾性材により容易に撓むことができる管体30Aと、その先端に設けられている吸入口付きの錘30Bとにより構成されている。つまり、この錘30Bはその重力により常に鉛直下方に移動することができるようになっており、これにより油溜室6が傾斜した状態にされていてもそのオイルの油面下に先端部を没入させることができるようになっている。
【0016】
吸入部30に一方の開口を位置させている送油通路13は、他方の開口13Aの位置として、シリンダブロック3内で、クランク室4内が負圧化された際に油溜室6とクランク室4内とが連通する位置が設定されている。
送油通路13における他方の開口13Aは、クランク室4内がピストン8の上昇により負圧化傾向となったときにクランク室4内と油溜室6とを連通させて油溜室6からオイルを汲み上げてクランク室4内に導入できる部分である。このため、開口13Aの位置としては、ピストン8が上死点近傍に達した時点で全開する位置とされ、上死点近傍に位置するピストン8下部のスカート部8Aの下死点方向側(図1では右側)に位置している。従って、開口13Aは、ピストン8が上死点近傍に達した時点で全開し、この状態をピストン8が上死点に達するまでの間、維持されるようになっている。
【0017】
開口13Aは、ピストン8の上死点近傍位置で全開することができる位置に設けられるばかりでなく、ピストン8が上死点近傍に達した時点から上死点に至るまでの間、徐々に開口面積を大きくすることができる位置に設けることもできる。つまり、ピストン8が上死点近傍に至った時点で開口13Aが開き始め、上死点に達するまでの間で徐々に開口面積を大きくしていき、上死点に達した時点で全開となる位置に設ける。
一方、シリンダブロック3の前記開口13Aの開口部と対向する側には前記開口13Aと略同等形状の開口部14Aが開口されており、この開口部分14Aと油溜室6とはミスト通路14により連通されている。
前記ミスト通路14の油溜室6内における開口部分14Bは、油溜室6の略中央箇所に開口しており、この開口部分14Bからは主にオイルミストが吸入される。なお、図1において符号20は逆止弁19と同様な逆止弁である。
【0018】
前述した一方向弁40は、クランク室4と連通路12との間に設けられており、クランクケース4の下部に穿設されたバルブ穴とピストン8の上昇によりクランク室4内が負圧になったときにバルブ穴を塞ぐバルブプレート40Aで構成されている。
【0019】
一方、図1において、シリンダブロック3の上部にはブリーザ管15が設けられており、ブリーザ管15は、一端が動弁室11内にて開口して連結され、他端がエアクリーナ16に連結されている。
動弁室11には、戻し油路17が設けられており、戻し油路17は、一端が該動弁室11に開口し、他端が油溜室6に配置されている。
油溜室6内に位置する戻し油路17の他端は、油溜室6の厚さ寸法Sにおけるほぼ中央位置に位置決めされている。油溜室6内には、戻し油路17の他端が常にオイルの液面上方に位置するように収容されるオイルの量が規定されるようになっている。これにより、油溜室6が傾斜した場合や横倒しとなった場合においても戻し油路17の他端がオイル液面上方に開口してオイルの還流ができるようにしてある。
前述のミスト通路14の開口部分14Bも同様である。なお、エアクリーナ16にはオイルセパレータ16Aにより気液分離されたオイルを油溜室6に還流するための戻し油路18も設けられている。
【0020】
本実施形態は以上のような構成であるから、エンジン1の動弁室11を上方に位置させて、いわゆる、正立状態とした場合には、ピストン8が昇降動作にない場合にクランク室4、油溜室6および動弁室11において潤滑用のオイルが適量溜まっている。エンジン1が正立状態から倒立あるいは傾斜状態に変化した場合には、油溜室6内において給油部30の錘30Bがオイルの溜まっている位置に移動することができるので、常にオイル中に位置してオイルの汲み上げができる状態を維持する。また、油溜室6内のオイルの量が戻し油路17の開口がオイル液面から常に突出している状態となる量とされているので、非正立状態にあってもオイルの還流路がオイル中に没してしまうことがなく、油溜室6に対する動弁室11からのオイルの還流を可能にする状態が維持される。これにより、動弁室11内でオイルが過剰な状態となることによる他の部分へのオイルの循環量が不足する事態を防止することができる。
【0021】
エンジン1が始動されるとピストン8の昇降動作によりクランク室4に圧力変化が生じ、ピストン8の上昇時にはクランク室4が減圧されて負圧化傾向となり、下降時にはクランク室4が昇圧されて正圧傾向となる。
【0022】
クランク室4が負圧化傾向となると、クランク室4と油溜室6との間に差圧が生じ、ピストン8の上死点近傍への移動に伴い送油通路13の開口13Aが開き始め、ピストン8が上死点近傍に移動した時点で全開される。これにより、送油通路13内にはクランク室4内の負圧が作用することで油溜室6からオイルが吸い込まれてクランク室4内に向けて送られる。送油通路13内は、ピストン8が上死点近傍から上死点位置に移動するまでの間、全開となっているので、クランク室4内の負圧が十分作用されることとなり、送油量を十分なものとすることができる。
【0023】
クランク室4内に送られたオイルは、ピストン8,クランクシャフト7などにより粉砕されてオイルミストになる。
【0024】
図1において、ピストン8が下降するときには、クランク室4が正圧になり、油溜室6との間に差圧が生じる。
この場合、一方向弁40のバルブプレート40Aがバルブ孔を開放し、昇圧された空気と共にクランク室4およびシリンダ3Aに溜められたオイルミストをクランク室4から連通路12に送る。
連通路12に送られたオイルミストは、正圧により動弁室11に圧送されると共に途中のバルブ駆動部10の各部品を潤滑する。
バルブ駆動部10の各部品を潤滑したオイルミストは、動弁室11に至り、油溜室6の空気が通路14より吸入され、また、油溜室6のオイルが給油部30により吸引されることにより前記油溜室6が負圧になることで戻し通路17を通じて油溜室6側に回収されることになる。
また、動弁室11のオイルミストおよびブローバイガスの一部はブリーザ管15を介してエアクリーナ16内に開放され、オイルとブローバイガスとに分離され、空気は吸気系へ、オイルは油溜室6へ回収される。
【0025】
本実施形態においては、クランク室4と油溜室6との間に設けられている送油通路13に、逆止弁19が設けられている。
逆止弁19は、クランク室4内が負圧化した場合に開放されて油溜室6からオイルを流すことができる習性を有しており、クランク室4内が正圧となった場合には閉じてクランク室4内よりの逆流を防止し、オイルの円滑な供給を可能とする。
なお、細管21はクランクケース4の底部とバルブ駆動部10のケース22とを連通させる小径の通路であり、エンジンの回転停止時においてクランクケース4内の残留オイルを前記ケース22側へ排出させるための通路である。
【0026】
本実施形態では、クランク室4内の潤滑のための構成として、クランク室4内の負圧を利用したオイルの流路をピストン8の上死点近傍への移動により全開あるいは徐々に開口面積を拡大する構成の開口をクランク室に連結させるだけであるので、クランク軸にクランク室内の送油手段を設ける場合と違って加工がきわめて容易となる。
ちなみに、図2は、本出願人の先願である特開2002−276321号公報に示された構成であり、この構成では、ピストン8の上死点位置移動によって開口するオイル吐出部(便宜上、図2において符号13A’で示す)が設けられているが(同公報、段落「0029」欄)、オイル吐出部13A’に至る流路として、動弁室11からの還流オイル及び油溜室(便宜上、図1において符号6で示す)からのオイルの流路とを複合させていることから配管経路が複雑となる虞がある。これに対して本実施形態では、クランク室4への油溜室6からの流路は単一で済むので、構成及び加工がきわめて簡単となる。
【0027】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、クランク室の潤滑のための構成として、クランク室内が負圧となった場合に油溜室からオイルを汲み上げることができる送油通路を設けるだけであるので、クランク軸内への通路を形成する必要がない。これにより、潤滑構造を簡単なものとして装置の大型化や複雑化などを防止してコスト上昇を低減できる潤滑装置を得ることが可能となる。
【0028】
請求項2および3記載の発明によれば、ピストンの上死点近傍において全開あるいは上死点近傍から上死点に達するまでの間で徐々に開口面積を変化させる構成の送油通路を備えているので、クランク室内の負圧が最大となる状態の時に最大量の潤滑量を確保することが可能となる。
【0029】
請求項4記載の発明によれば、送油通路にクランク室が負圧となる場合にのみ開放される逆止弁を備えているので、オイルの円滑な供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の実施例による潤滑装置が適用される4サイクルエンジンにおける潤滑経路を説明するためにピストンが上死点にある状態を示す模式図である。
【図2】
図1に示した実施形態との作用の違いを説明するための4サイクルエンジンにおける潤滑経路を示した模式図である。
【符号の説明】
1 エンジン
4 クランク室
6 油溜室
8 ピストン
11 動弁室
13 送油通路
13A 開口
19 逆止弁
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating device for a four-stroke engine, and more particularly, to a lubricating device for a small four-stroke engine used in a portable brush cutter, a backpack type power sprayer, etc., in which the inclined position is one of the working positions. About.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, an engine that is a driving source of a working machine that is carried or carried by a worker himself, such as a portable brush cutter (trimmer) or a backpack type power sprayer for plants, tilts the working machine. It is required to operate stably even in the event of a failure. In a two-stroke engine, which is a type of engine, for example, a reed valve-type engine uses a negative pressure generated when a piston rises to suck a fuel mixture of fuel and lubricating oil into the engine. However, since a mechanism for lubricating each movable portion is provided, a structure that can be used at any angle can be easily realized. As in this example, a two-stroke engine is widely used in the portable work machine. On the other hand, a four-stroke engine, which is another type of engine, can be manufactured small and light due to advances in design and processing techniques, but in most cases, the oil sump (oil pan), which is a component of the lubricating device, has a crankshaft. Since a structure is provided at the lower part of the chamber and lubricates each movable part by jumping up or pumping up oil from the position, it is basically used in an upright state. In other words, the degree of freedom in inclined operation was inferior to that of the two-cycle engine.
However, the two-cycle engine has problems such as a large amount of hydrocarbons in the exhaust gas and a large noise.
In recent years, there has been an increasing demand for purification of exhaust gas and prevention of deterioration of the working environment, and it has become impossible for a two-stroke engine to meet the demand. Therefore, the establishment of a technique for increasing the degree of freedom in tilting operation has been awaited so that a four-stroke engine having good exhaust gas characteristics and low noise can be used for a portable work machine.
Therefore, the present applicant has previously proposed a lubricating device for a four-stroke engine utilizing the fact that the pressure in the crank chamber changes according to the elevating operation of the piston (for example, Patent Document 1).
In this proposal, after completely shutting off the oil chamber and the crank chamber, the crank chamber and the oil chamber are communicated from the oil chamber to a part of the rotation trajectory of the crankshaft so that the negative pressure of the crank chamber is reduced. The oil supply means is provided with an intermittent oil supply means for sucking oil from the oil reservoir and feeding the oil into the crank chamber, and the oil supply means has a passage for communicating the crank chamber with the oil reservoir when the pressure in the crank chamber becomes negative. Is provided inside the crankshaft.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-288019 (paragraph "0023", FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The configuration disclosed in Patent Literature 1 has an advantage that lubrication in the crank chamber and the valve operating chamber can be performed only by using the pressure change in the crank chamber, but there is a possibility that the device structure becomes relatively large.
That is, there is a passage formed inside the crankshaft as one of the communication passages between the crank chamber and the oil reservoir. For this reason, as a size of the crankshaft, a dimension for securing a passage is required in addition to a dimension for securing strength, and as a result, the diameter of the crankshaft must be increased. In addition, a passage shape is required that bends radially in the middle of the crankshaft instead of penetrating in the axial direction, and that the accuracy of alignment between the passages needs to be increased, which may lead to an increase in machining cost. There is also.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the pressure change in the crank chamber without increasing the size, complicating the structure, and increasing the machining cost in view of the above-described problems in the conventional four-stroke engine, particularly a small lubricating device for a four-stroke engine. It is an object of the present invention to provide a lubricating device for a four-stroke engine that can perform oil feeding lubrication by utilizing the lubrication.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided an oil reservoir (6) provided near a crank chamber (4) which supports a crank shaft (7). In a lubricating device for a four-stroke engine in which oil is supplied to a valve operating chamber (11) in which the oil is stored and the oil is circulated, the oil storage chamber (6) and the crank chamber ( 4) Only an oil supply passage (13) that can communicate with the inside is provided, and the oil supply passage (13) opens when the pressure in the crank chamber (4) becomes negative, and the oil reservoir (13) opens. It is characterized in that the oil is pumped into the crank chamber (4) by pumping up the oil from (6).
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the lubricating device for a four-stroke engine according to the first aspect, the opening (13A) on the crank chamber side in the oil supply passage (13) is provided with a piston (8) in the crank chamber (4). ) Is provided at a position where the opening area can be fully opened or gradually increased from the position near the top dead center to the top dead center.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the lubricating device for a four-stroke engine according to the first or second aspect, the opening (13A) of the oil supply passage (13) on the crank chamber (4) side is at a top dead center position. The skirt portion (8A) of the piston (8) is positioned on the lower dead center direction side.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the lubricating device for a four-stroke engine according to any one of the first to third aspects, the oil supply passage (13) has a negative pressure in the crank chamber (4). A check valve (19) having a function of opening when the valve is opened.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a lubrication route of a four-cycle engine using a lubrication device according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 shows a case where the piston is located at the top dead center.
[0011]
As shown in FIG. 1, a four-cycle engine 1 includes a crankcase 5 including a cylinder block 3 in which a cylinder head 2 is integrated and a crankcase 4, and an oil sump provided near the crankcase 4. A room 6 is provided.
The oil reservoir 6 is partitioned from the crankcase 4 to form a closed space as a whole.
[0012]
In FIG. 1, a suction section 30 described later is provided in the oil reservoir 6, and a one-way valve 40 is provided in the crankcase 4. The one-way valve 40 responds to a change in pressure in the crank chamber 5. The oil reservoir 6 can be opened and closed and closed when there is no pressure change, so that no oil leaks to the outside even if the oil reservoir 6 is in any inclined state.
[0013]
As shown in FIG. 1, a crankshaft 7 is rotatably supported by the cylinder block 3 and the crankcase 4. The piston 8 connected to the crankpin of the crankshaft 7 via a connecting rod is slidably fitted in a cylinder 3A provided inside the cylinder block 3.
[0014]
In FIG. 1, an intake port and an exhaust port communicating with a carburetor (not shown) and an exhaust muffler (not shown) are formed on the upper wall of the cylinder 3A, and each of these ports has an intake valve for opening and closing the port. And an exhaust valve (in FIG. 1, only one valve is indicated by a symbol V for convenience).
As shown in FIG. 1, the valve drive unit 10 that drives these valves is configured by components such as a valve drive gear 10A, a cam gear 10B, and a rocker arm (not shown).
Among the components of the valve drive unit 10, the valve drive gear 10 </ b> A and the cam gear 10 </ b> B are connected to the cylinder block 3 so that the valve chamber 11 formed at the head of the cylinder block 3 communicates with the crank chamber 4. It is arranged in a communication passage 12 formed on the side of the crankcase 5.
[0015]
Between the cylinder block 3 and the oil reservoir 6, an oil feeding means constituted by the suction portion 30 and the oil feeding passage 13 is provided.
In FIG. 1, the suction portion 30 is composed of a tube 30A that can be easily bent by an elastic material such as rubber, and a weight 30B with a suction port provided at the tip thereof. In other words, the weight 30B can always move vertically downward due to its gravity, so that even if the oil reservoir 6 is inclined, the tip of the weight 30B sinks below the oil level of the oil. You can make it.
[0016]
The oil feed passage 13 having one opening located in the suction portion 30 is located at the position of the other opening 13 </ b> A, and the oil reservoir chamber 6 and the crankcase 4 when the pressure in the crank chamber 4 is reduced in the cylinder block 3. A position communicating with the inside of the room 4 is set.
The other opening 13 </ b> A in the oil feed passage 13 connects the inside of the crank chamber 4 with the oil storage chamber 6 when the inside of the crank chamber 4 tends to be negative pressure due to the rise of the piston 8, and Is a portion that can be pumped up and introduced into the crank chamber 4. For this reason, the position of the opening 13A is a position where the piston 8 is fully opened when the piston 8 reaches the vicinity of the top dead center, and the lower skirt portion 8A of the lower part of the piston 8 located near the top dead center is located on the bottom dead center direction side (see FIG. 1, the right side). Therefore, the opening 13A is fully opened when the piston 8 reaches the vicinity of the top dead center, and this state is maintained until the piston 8 reaches the top dead center.
[0017]
The opening 13A is provided not only at a position where the piston 8 can be fully opened in the vicinity of the top dead center, but also gradually opened until the piston 8 reaches the vicinity of the top dead center and reaches the top dead center. It can be provided at a position where the area can be increased. That is, when the piston 8 reaches the vicinity of the top dead center, the opening 13A starts to open, gradually increases the opening area until reaching the top dead center, and becomes fully open when the top dead center is reached. Position.
On the other hand, an opening 14A having substantially the same shape as the opening 13A is opened on the side of the cylinder block 3 facing the opening 13A, and the opening 14A and the oil reservoir 6 are connected by the mist passage 14. Are in communication.
An opening portion 14B of the mist passage 14 in the oil reservoir 6 is opened at a substantially central portion of the oil reservoir 6, and the oil mist is mainly sucked from the opening portion 14B. In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a check valve similar to the check valve 19.
[0018]
The above-described one-way valve 40 is provided between the crank chamber 4 and the communication passage 12, and the pressure in the crank chamber 4 is reduced to a negative pressure by the rise of the piston 8 and the valve hole formed in the lower part of the crank case 4. It consists of a valve plate 40A that closes the valve hole when it becomes.
[0019]
On the other hand, in FIG. 1, a breather pipe 15 is provided at an upper portion of the cylinder block 3, and one end of the breather pipe 15 is connected and opened in the valve operating chamber 11, and the other end is connected to the air cleaner 16. ing.
A return oil passage 17 is provided in the valve operating chamber 11, and one end of the return oil passage 17 is open to the valve operating chamber 11 and the other end is disposed in the oil reservoir 6.
The other end of the return oil passage 17 located in the oil reservoir 6 is positioned at a substantially central position in the thickness dimension S of the oil reservoir 6. In the oil reservoir 6, the amount of oil contained is defined so that the other end of the return oil passage 17 is always positioned above the oil level. Thus, even when the oil reservoir 6 is inclined or turned over, the other end of the return oil passage 17 is opened above the oil level so that the oil can be recirculated.
The same applies to the opening portion 14B of the mist passage 14 described above. The air cleaner 16 is also provided with a return oil passage 18 for recirculating the oil gas-liquid separated by the oil separator 16A to the oil reservoir 6.
[0020]
Since the present embodiment is configured as described above, the valve chamber 11 of the engine 1 is positioned upward, that is, in a so-called upright state, when the piston 8 is not in the elevating operation, the crank chamber 4 An appropriate amount of lubricating oil is stored in the oil reservoir 6 and the valve chamber 11. When the engine 1 changes from the upright state to the inverted or inclined state, the weight 30B of the oil supply unit 30 can move to the position where the oil is stored in the oil storage chamber 6, so that the position of the weight 30B in the oil is always maintained. To keep the oil ready for pumping. Further, since the amount of oil in the oil reservoir 6 is such that the opening of the return oil passage 17 always projects from the oil level, the oil recirculation passage can be maintained even in the non-erected state. A state in which the oil can be returned from the valve operating chamber 11 to the oil reservoir 6 without being immersed in the oil is maintained. As a result, it is possible to prevent a situation in which the amount of oil circulating in other portions is insufficient due to an excessive amount of oil in the valve operating chamber 11.
[0021]
When the engine 1 is started, a pressure change occurs in the crank chamber 4 due to the raising and lowering operation of the piston 8, and when the piston 8 rises, the crank chamber 4 is depressurized and tends to have a negative pressure. Pressure tendency.
[0022]
When the pressure in the crank chamber 4 becomes negative, a pressure difference is generated between the crank chamber 4 and the oil reservoir 6, and the opening 13A of the oil feed passage 13 starts to open as the piston 8 moves near the top dead center. , Is fully opened when the piston 8 moves to the vicinity of the top dead center. As a result, the negative pressure in the crank chamber 4 acts on the oil supply passage 13 so that oil is sucked from the oil reservoir 6 and sent toward the crank chamber 4. Since the inside of the oil supply passage 13 is fully opened until the piston 8 moves from the vicinity of the top dead center to the top dead center position, the negative pressure in the crank chamber 4 is sufficiently applied, and the oil supply is performed. The quantity can be sufficient.
[0023]
The oil sent into the crank chamber 4 is pulverized by the piston 8, the crankshaft 7 and the like to become an oil mist.
[0024]
In FIG. 1, when the piston 8 descends, the pressure in the crank chamber 4 becomes positive, and a differential pressure is generated between the crank chamber 4 and the oil reservoir 6.
In this case, the valve plate 40A of the one-way valve 40 opens the valve hole, and sends the oil mist stored in the crank chamber 4 and the cylinder 3A together with the pressurized air from the crank chamber 4 to the communication path 12.
The oil mist sent to the communication passage 12 is pressure-fed to the valve operating chamber 11 by positive pressure, and lubricates each part of the valve drive unit 10 on the way.
The oil mist that has lubricated the components of the valve drive unit 10 reaches the valve operating chamber 11, where the air in the oil storage chamber 6 is sucked in from the passage 14, and the oil in the oil storage chamber 6 is suctioned by the oil supply unit 30. As a result, the pressure in the oil reservoir 6 becomes negative, and the oil is recovered to the oil reservoir 6 through the return passage 17.
Further, a part of the oil mist and the blow-by gas in the valve operating chamber 11 is opened into the air cleaner 16 through the breather pipe 15 to be separated into oil and blow-by gas. To be collected.
[0025]
In the present embodiment, a check valve 19 is provided in the oil feed passage 13 provided between the crank chamber 4 and the oil reservoir 6.
The check valve 19 has a habit of being opened when the pressure in the crank chamber 4 is reduced to a negative pressure and allowing oil to flow from the oil reservoir 6, and when the pressure in the crank chamber 4 becomes a positive pressure. Is closed to prevent backflow from the inside of the crank chamber 4 and to enable a smooth supply of oil.
The thin tube 21 is a small-diameter passage that connects the bottom of the crankcase 4 and the case 22 of the valve drive unit 10. The small tube 21 discharges residual oil in the crankcase 4 to the case 22 when the engine stops rotating. It is a passage.
[0026]
In the present embodiment, as a configuration for lubricating the inside of the crank chamber 4, the oil flow path using the negative pressure in the crank chamber 4 is fully opened or gradually opened by moving the piston 8 near the top dead center of the piston 8. Since the opening having the enlarged configuration is merely connected to the crankcase, the processing becomes extremely easy unlike the case where the oil supply means in the crankcase is provided on the crankshaft.
FIG. 2 shows a configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-276321, which is a prior application of the present applicant. In this configuration, an oil discharge portion (for convenience, In FIG. 2, reference numeral 13A ') is provided (in the same publication, paragraph "0029"), but as a flow path leading to the oil discharge portion 13A', the return oil from the valve operating chamber 11 and the oil storage chamber ( For the sake of convenience, the flow path of the oil (indicated by reference numeral 6 in FIG. 1) is combined with the oil flow path, so that the piping path may be complicated. On the other hand, in the present embodiment, a single flow path from the oil reservoir 6 to the crank chamber 4 suffices, so that the configuration and processing are extremely simple.
[0027]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, as a configuration for lubricating the crankcase, only an oil supply passage that can pump up oil from the oil reservoir when the pressure in the crankcase becomes negative is provided. There is no need to create a passage into the crankshaft. As a result, it is possible to obtain a lubricating device that has a simple lubricating structure, prevents an increase in the size and complexity of the device, and can reduce an increase in cost.
[0028]
According to the second and third aspects of the present invention, the oil supply passage having a structure in which the opening area is gradually changed from the vicinity of the top dead center of the piston to the top dead center or from the vicinity of the top dead center to the top dead center is provided. Therefore, a maximum amount of lubrication can be secured when the negative pressure in the crank chamber is at a maximum.
[0029]
According to the fourth aspect of the present invention, since the oil feed passage is provided with the check valve which is opened only when the pressure in the crank chamber becomes negative, the oil can be smoothly supplied.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which a piston is at a top dead center in order to explain a lubrication path in a four-stroke engine to which a lubrication device according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2
FIG. 2 is a schematic diagram showing a lubrication path in a four-cycle engine for explaining a difference in operation from the embodiment shown in FIG. 1.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 engine 4 crank chamber 6 oil reservoir 8 piston 11 valve operating chamber 13 oil feed passage 13A opening 19 check valve

Claims (4)

  1. クランク軸(7)を軸支させたクランク室(4)の近傍に設けられた油溜室(6)から前記クランク室(4)および吸・排気の各バルブ機構を収納した動弁室(11)に送油して各部の潤滑を行い、オイルを循環させる4サイクルエンジンの潤滑装置において、
    オイルを供給するために上記油溜室(6)と上記クランク室(4)内とを連通可能な送油通路(13)のみを設け、該送油通路(13)は、上記クランク室(4)内が負圧となったときに開口して上記油溜室(6)からのオイルを汲み上げることによりクランク室(4)内に送油する構成であることを特徴とする4サイクルエンジンの潤滑装置。
    A valve operating chamber (11) accommodating the crank chamber (4) and intake and exhaust valve mechanisms from an oil sump chamber (6) provided near a crank chamber (4) that supports the crank shaft (7). ), Lubricating each part and circulating the oil
    In order to supply oil, only an oil supply passage (13) capable of communicating between the oil reservoir (6) and the crank chamber (4) is provided, and the oil supply passage (13) is provided in the crank chamber (4). The lubrication of a four-stroke engine is characterized in that the lubrication system is configured to open when a negative pressure is applied to the inside and to pump oil from the oil reservoir (6) to feed the oil into the crank chamber (4). apparatus.
  2. 請求項1記載の4サイクルエンジンの潤滑装置において、
    上記送油通路(13)における上記クランク室側の開口(13A)は、クランク室(4)内のピストン(8)が上死点近傍位置から上死点に至るまでの間に全開若しくは徐々に開口面積を大きくすることができる位置に設けられていることを特徴とする4サイクルエンジンの潤滑装置。
    The lubricating device for a four-stroke engine according to claim 1,
    The opening (13A) on the crank chamber side in the oil supply passage (13) is fully opened or gradually opened from the position near the top dead center to the top dead center of the piston (8) in the crank chamber (4). A lubricating device for a four-stroke engine, wherein the lubricating device is provided at a position where the opening area can be increased.
  3. 請求項1または2記載の4サイクルエンジンの潤滑装置において、
    上記送油通路(13)におけるクランク室(4)側の開口(13A)は、上死点位置にあるピストン(8)のスカート部(8A)の下死点方向側に位置決めされていることを特徴とする4サイクルエンジンの潤滑装置。
    The lubricating device for a four-stroke engine according to claim 1 or 2,
    The opening (13A) of the oil supply passage (13) on the side of the crank chamber (4) is positioned on the lower dead center direction side of the skirt (8A) of the piston (8) at the top dead center. Characteristic lubrication system for 4-cycle engine.
  4. 請求項1乃至3のうちの一つに記載の4サイクルエンジンの潤滑装置において、
    上記送油通路(13)には、クランク室(4)内が負圧となった際に開放する機能を有する逆止弁(19)が配置されていることを特徴とする4サイクルエンジンの潤滑装置。
    The lubricating device for a four-stroke engine according to any one of claims 1 to 3,
    A lubrication system for a four-stroke engine, characterized in that a check valve (19) having a function of opening when a negative pressure is generated in the crank chamber (4) is arranged in the oil supply passage (13). apparatus.
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