JP2007051649A - エンジンの潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】 図１

Description

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。

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。
実開昭６２−３４１０８号公報 特許第２７７２７９４号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

さて，このエンジンＥの潤滑装置について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に，この実施例の作用について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１の２−２線断面図。 図１の３−３線断面図。 図１の４−４線断面図。 図２の５−５線断面図。 図４の６−６線断面図。

符号の説明

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

Claims (2)

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。
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。

Images