JP2008248806A - バーチカル型エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】気液分離専用のブリーザ室を備えながら，コンパクトに構成し得るバーチカル型エンジンを提供する。
【解決手段】クランク室１６及びシリンダボア１３を有するエンジン本体Ｅｂの上部に，それぞれ鉛直方向に配置されるクランク軸４及びカム軸１０間を接続する調時伝動装置２６を収容する調時伝動室４３を設けたバーチカル型エンジンにおいて，調時伝動装置２６の上方にクランク軸４により駆動される発電機３４を配置し，クランク軸４を挟んでカム軸１０と反対側で発電機３４と，その下方に位置するクランク室１６との間に，クランク室１６と吸気消音箱２２とに連通するブリーザ室４４を設けた。
【選択図】 図４

Description

本発明は，クランク室及びシリンダボアを有するエンジン本体の上部に，それぞれ鉛直方向に配置されるクランク軸及びカム軸間を接続する調時伝動装置を収容する調時伝動室を設けたバーチカル型エンジンに関し，特にクランク室からブローバイガスの排出を許容しながらブローバイガスの気液分離を行うブリーザ室を備えるものゝ改良に関する。

従来，かゝるバーチカル型エンジンにおいて，エンジン本体の上部に，クランク室に連通する調時伝動室を設け，この調時伝動室の上壁に外部に連なるブリーザ管を接続して，調時伝動室をブリーザ室に兼用したものが特許文献１に開示されているように，既に知られている。
特開平９−４１９３７号明細書

ところで，調時伝動室では，潤滑油の飛散量はクランク室よりも少ないものゝ，調時伝動装置の作動による潤滑油の飛散が起きているので，気液の効果的な分離は困難であり，したがって調時伝動室にブリーザ管を直接接続したものでは，かなりの量の油滴がブローバイガスと共にブリーザ管側へ排出される虞がある。

本発明は，かゝる点に鑑みてなされたもので，気液分離専用のブリーザ室を備えながら，コンパクトに構成し得るバーチカル型エンジン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，クランク室及びシリンダボアを有するエンジン本体の上部に，それぞれ鉛直方向に配置されるクランク軸及びカム軸間を接続する調時伝動装置を収容する調時伝動室を設けたバーチカル型エンジンにおいて，前記調時伝動装置の上方に前記クランク軸により駆動される発電機を配置し，前記クランク軸を挟んで前記カム軸と反対側で発電機と，その下方に位置する前記クランク室との間に，該クランク室と外部とに連通するブリーザ室を設けたことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記エンジン本体と，該エンジン本体の上面を覆うようにして該エンジン本体に接合されるカバー部材との間に前記調時伝動室及び前記ブリーザ室を画成し，これら調時伝動室及びブリーザ室間の隔壁を，前記エンジン本体及び前記カバー部材との何れか一方もしくは両方に一体に形成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記カバー部材に設けられる貫通孔を貫通する前記クランク軸の外端部に前記発電機のロータを取り付け，該発電機のステータを前記カバー部材に取り付けたことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１〜第３の特徴の何れかに加えて，前記ブリーザ室及び前記クランク室間を，該クランク室の上部内面より下方に突出するブリーザ入口管を介して連通したことを第４の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１〜第３の特徴の何れかに加えて，前記クランク室及び前記ブリーザ室間を，前記調時伝動室を介して連通したことを第５の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１〜第５の特徴の何れかに加えて，前記ブリーザ室を，仕切り板を挟んで上下に並ぶ上部ブリーザ室及び下部ブリーザ室とで構成し，前記仕切り板には前記上部ブリーザ室及び前記下部ブリーザ室間を連通する連通孔を設けると共に，前記上部ブリーザ室及び前記下部ブリーザ室の一方を前記クランク室に，他方を外部に連通したことを第６の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，調時伝動装置と反対側で発電機と，その下方に位置するクランク室との間に気液分離専用のブリーザ室を設けたので，クランク室の呼気から，それに含まれオイルを効率よく分離することができると共に，このブリーザ室によるエンジン全体の大型化を防ぐことができる。

本発明の第２の特徴によれば，エンジン本体の上面にカバー部材を接合するだけで，それらの間に調時伝動室及びブリーザ室を簡単に形成することができ，構造の簡素化と，組立性の向上を図ることができる。

本発明の第３の特徴によれば，カバー部材は，調時伝動室からブリーザ室に跨がる広い上面壁を持つことができるから，その上面壁を利用して，クランク軸に固着されるロータと協働するステータを容易に取り付けることができる。

本発明の第４の特徴によれば，クランク室で飛散するオイルの飛沫のブリーザ入口管への流出を極力防ぐことができる。

本発明の第５の特徴によれば，クランク室の呼気が調時伝動室を経てブリーザ室に吐き出されることになるから，調時伝動室がプリ・ブリーザ室として機能し，専用のブリーザ室との協働により，クランク室の呼気からのオイルの分離を一層効率よく行うことができる。

本発明の第６の特徴によれば，クランク室の呼気を下部ブリーザ室及び上部ブリーザ室により２段階の減圧させることにより，呼気からのオイルの分離を一層効率よく行うことができる。

本発明の実施の形態を，図面に示す本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。

図１は本発明の第１実施例に係るエンジンを備えた船外機の側面図，図２は図１の２−２矢視図，図３は図２の３−３線断面図，図４は図３の要部拡大図，図５は図４の５−５線断面図，図６は図４の６−６線断面図，図７は仕切り板を取り外した状態を示す，図６との対応図，図８は図６の８−８線断面図，図９は本発明の第２実施例を示す，図２との対応図，図１０は図９の１０−１０線断面図，図１１は図９の１１−１１線断面図である。

尚，以下の説明において，前後左右とは，船外機Ｏが取り付けられるボートＢを基準にして言うものとする。

先ず，本発明の第１実施例の説明より始める。図１において，船外機Ｏは，上下方向に長いケーシング１と，このケーシング１の上端に搭載されるバーチカル型の多気筒エンジンＥと，ケーシング１の下端部に支持されるプロペラ軸２と，ケーシング１の前部に設けられ，ボートＢのトランサムＢｔに着脱可能に取り付けられるスターンブラケット３とを備え，ケーシング１内には，エンジンＥのクランク軸４に連結される駆動軸５と，この駆動軸５の下端部をプロペラ軸２に連結する前後進切換機構６とが配設され，プロペラ軸２の後端にプロペラ７が取り付けられる。またケーシング１の上端には，エンジンＥを覆うエンジンカバー８が着脱可能に取り付けられる。

図２及び図３に示すように，上記エンジンＥは，鉛直方向に配置される前記クランク軸４と，その後方にそれと平行に配置されるカム軸１０とを備える。

クランク軸４の複数のジャーナル４ｊは，クランクケース９とその後方に配置されるシリンダブロック１１との接合部に形成される複数のジャーナル支持壁１２により回転自在に支承される。シリンダブロック１１には，上下方向に配列される複数のシリンダボア１３が形成されており，各シリンダボア１３には，クランク軸４にコンロッド１４を介して連接したピストン１５が嵌装される。クランクケース９及びシリンダブロック１１間には，複数のジャーナル支持壁１２により仕切られる複数のクランク室１６が画成され，これらクランク室１６は，ジャーナル支持壁１２に設けられる通孔１７を介して相互に連通している。

カム軸１０は，シリンダブロック１１の後端面に接合されるシリンダヘッド１８と，それに接合されるカムホルダ１９とで回転自在に支承される。このカム軸１０は，その回転により，各シリンダボア１３に対応した吸気弁及び排気弁を開閉するための動弁用カム軸である。

上記クランクケース９，シリンダブロック１１及びシリンダヘッド１８によりエンジン本体Ｅｂが構成され，このエンジン本体Ｅｂの前面に隣接してスロットルボディ２０（図２参照）が配設され，このスロットルボディ２０の上流端に接続される吸入消音箱２２がエンジン本体Ｅｂの前部右側面に隣接して配設され，またスロットルボディ２０の下流端をシリンダヘッド１８の吸気ポートに接続する吸気マニフォルド２３がエンジン本体Ｅｂの左側面に隣接して配設される。而して，エンジンＥの運転中，エンジンカバー８の上部の空気取り入れ口２５からエンジンカバー８内に流入した空気は，吸入消音箱２２の吸気口２２ａからその内部に流入し，次いでスロットルボディ２０内に移って，スロットルバルブ２１により流量を調節された後，吸気マニフォルド２３を通して，各シリンダボア１３に分配される。

クランク軸４及びカム軸１０の上端部はエンジン本体Ｅｂの上方に突出しており，これら上端部は調時伝動装置２６を介して相互に接続される。この調時伝動装置２６は，クランク軸４の上端部に固着される駆動スプロケット２７と，カム軸１０の上端部に固着される，駆動スプロケット２７より大径の従動スプロケット２８と，これらスプロケット２７，２８に掛け渡されるタイミングチェーン２９とで構成され，クランク軸４の回転を２分の１に減速して伝達するようになっている。

エンジン本体Ｅｂには，その上面を調時伝動装置２６と共に覆うカバー部材３０がその周縁に沿って配列される複数のボルト３１により接合される。クランク軸４の上端部は，このカバー部材３０の貫通孔３２を貫通して更に上方に突出しており，その上端部とカバー部材３０との間に発電機３４が取り付けられる。即ち，カバー部材３０の上面には，貫通孔３２を囲繞するように配置される環状のステータ３５がボルト３７により固着され，このステータ３５を取り囲む円筒状ロータ３６のハブ３６ａがクランク軸４の上端部にスプライン嵌合されると共にボルト３８により固着される。上記ハブ３６ａは，前記貫通孔３２を貫通するように配置され，その外周面に密接するオイルシール３９が貫通孔３２に装着される。ロータ３６の外周には，非常用スタータロープを巻きつけるプーリ４０が固設される。発電機３４は，通常，着脱可能の発電機カバー４１で覆われている。

上記カバー部材３０は，エンジン本体Ｅｂの上面との間に，調時伝動装置２６を収容する調時伝動室４３と，クランク軸４を挟んでカム軸１０と反対側で調時伝動室４３に隣接しながら発電機３４の下方に配置されるブリーザ室４４とを画成する。

その際，調時伝動室４３及びブリーザ室４４間の隔壁４５は，図４〜図７に示すように，エンジン本体Ｅｂ及びカバー部材３０の何れか一方もしくは両方に一体に形成されるもので，図示例では，後者の構造を採用している。即ち，クランクケース９の上面に，クランクケース９及びシリンダブロック１１の接合面に極力近接するようにして一体に突設される下部隔壁４５ｂと，この下部隔壁４５ｂの上端に下端を突き当てるようにカバー部材３０の下面に一体に突設される上部隔壁４５ａとで隔壁４５は構成される。

上記ブリーザ室４４は，仕切り板４７により上部ブリーザ室４４ａと，その下方に配置される下部ブリーザ室４４ｂとに区画され，その下部ブリーザ室４４ｂは，クランクケース９に一体に形成されたブリーザ入口管４８を介してクランク室１６に連通される。ブリーザ入口管４８は，クランク室１６への開口端４８ａがクランク室１６の天井壁よりクランク室１６内方に突出していて，クランク室１６内で飛散した潤滑オイルの飛沫がブリーザ入口管４８へ流出し難くなっている。

上部ブリーザ室４４ａは，ブリーザ室４４の内周面に極力近接するようにカバー部材３０の下面に一体に突設される無端の囲壁４９と，この囲壁４９の下端面に複数のビス５０で接合される仕切り板４７とで画成され，仕切り板４７には，前記ブリーザ入口管４８と反対側で上下両ブリーザ室４４ａ，４４ｂ間を連通する連通孔５１が設けられる。また上部ブリーザ室４４ａは，連通孔５１と反対側でカバー部材３０に一体に形成されるブリーザ出口管５２に連通する。このブリーザ出口管５２の，カバー部材３０外側面より突出した外端部には，前記吸入消音箱２２の側壁に一体に形成されてその内部に連通する接続管５３がシール部材５４を介して嵌合される。

図５に示すように，下部ブリーザ室４４ｂには，ブリーザ入口管４８から連通孔５１に至る流路を迷路状にする複数の下部迷路壁５５が配列され，これら下部迷路壁５５はクランクケース９に一体に形成される。また図６及び図７に示すように，上部ブリーザ室４４ａにも，連通孔５１からブリーザ出口管５２に至る流路を迷路状にする複数の上部迷路壁５６が配列され，これら上部迷路壁５６はカバー部材３０に一体に形成される。

再び図５において，下部ブリーザ室４４ｂの底壁の複数の隅部には，下部ブリーザ室４４ｂをその直下のクランク室１６に連通する，連通孔５１より遥かに小径の下部オイル戻し孔５７が設けられる。また図６及び図８に示すように，仕切り板４７の複数の隅部には，上部ブリーザ室４４ａを下部ブリーザ室４４ｂに連通する同じく小径の上部オイル戻し孔５８が設けられる。この上部オイル戻し孔５８は漏斗状に形成され，仕切り板４７の上面に溜まったオイルの下部ブリーザ室４４ｂへの流下を促すようになっている。下部オイル戻し孔５７と上部オイル戻し孔５８とは，平面視で互いにオフセットした位置に配置され（図５参照），万一，クランク室１６のオイルの飛沫が下部オイル戻し孔５７を勢いよく通過しても，上部オイル戻し孔５８には到達しないようになっている。

次に，この第１実施例の作用について説明する。

エンジンＥの運転中，ピストン１５の往復作動に伴ないクランク室１６内の圧力が変動すると，クランク室１６と，スロットルボディ２０の上流側に位置する吸入消音箱２２との間で，ブリーザ入口管４８，下部ブリーザ室４４ｂ連通孔５１，上部ブリーザ室４４ａ及びブリーザ出口管５２を通して呼吸作用が生じる。その間，クランク室１６に発生したブローバイガスは，呼気と共に吸入消音箱２２に排出され，吸入消音箱２２を流れる吸気と共にエンジンＥに吸入される。クランク室１６の吸気時には，吸入消音箱２２内の新気が上記経路を逆に辿ってクランク室１６に流入する。

ところで，クランク室１６では，クランク軸４やコンロッド１４，ピストン１５の作動により飛散した潤滑オイルの飛沫が多く飛び，これがオイルミストとなってクランク室１６の空気やブローバイガスに混入する。このオイルミストを含むクランク室１６の呼気がブリーザ入口管４８から下部ブリーザ室４４ｂに，また下部ブリーザ室４４ｂから連通孔５１を通して上部ブリーザ室４４ａに吐き出される度に，呼気の膨張に伴なう減圧によりオイルミストが液化して呼気から分離する。また下部ブリーザ室４４ｂでは，呼気はブリーザ入口管４８から連通孔５１に向かって流れるとき，複数の下部迷路壁５６に衝突して進路を曲げられるので，オイルミストが下部迷路壁５６に付着して液化し，呼気から分離する。同じく上部ブリーザ室４４ａでは，呼気は連通孔５１からブリーザ出口管５２に向かって流れるとき，複数の上部迷路板５８に衝突して進路を曲げられるので，オイルミストが上部迷路壁５８に付着して液化し，呼気から分離する。

こうして上部ブリーザ室４４ａで呼気から分離してオイルは，仕切り板４７の上部オイル戻し孔５８から下部ブリーザ室４４ｂ側へ落下していき，また下部ブリーザ室４４ｂで呼気から分離してオイルは，上部オイル戻し孔５８から落下したオイルと共に下部オイル戻し孔５７からクランク室１６へと落下していく。

このように，クランク室１６の呼気に含まれるオイルミストは，２段階の減圧作用と長い迷路作用により，呼気から効率よく分離し，これをクランク室１６に戻しことができるので，潤滑オイルの無用な排出を効果的に抑えることができる。

しかも，上部及び下部ブリーザ室４４ａ，４４ｂよりなる，大容量の気液分離専用のブリーザ室４４は，クランク軸４を挟んでカム軸１０と反対側で，クランクケース９と発電機３４との間に存在するデッドスペースを利用して設置されるので，このブリーザ室４４によるエンジンＥ全体の大型化を防ぐことができる。

またエンジン本体Ｅｂと，その上面にボルト接合されるカバー部材３０との間に調時伝動室４３及びブリーザ室４４が画成され，これら調時伝動室４３及びブリーザ室４４間の隔壁４５が，クランクケース９及びカバー部材３０との何れか一方もしくは両方に一体に形成されるので，エンジン本体Ｅｂの上面にカバー部材３０を接合するだけで，それらの間に調時伝動室４３及びブリーザ室４４を簡単に形成することができ，構造の簡素化と，組立性の向上を図ることができる。

さらにカバー部材３０に設けられる貫通孔３２を貫通するクランク軸４の外端部に発電機３４のロータ３６が固着され，このロータ３６と協働するステータ３５がカバー部材３０の上面取り付けられるので，カバー部材３０が調時伝動室４３からブリーザ室４４に跨がる広い上面壁を持つことができることから，その上面壁を利用してステータ３５を容易に取り付けることができる。

次に，図９〜図１１に示す本発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例は，クランク室１６及び下部ブリーザ室４４ｂ間を調時伝動室４３を介して連通して，調時伝動室４３をプリ・ブリーザ室に兼用するものである。即ち，カバー部材３０には，タイミングチェーン２９の走行経路の外側で調時伝動室４３に開口する第１接続管６１と，下部ブリーザ室４４ｂに向けて開口する第２接続管６２とが一体に形成され，これら両接続管６１，６２は，可撓性の連通チューブ６０を介して相互に接続される。したがって，この第２実施例では，前実施例のように，クランク室１６及び下部ブリーザ室４４ｂ間を直接連通させるブリーザ入口管４８は存在しない。その他の構成は，前実施例と同様であるので，図９〜１１中，前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第２実施例では，エンジンＥの運転中，ピストン１５の往復作動に伴ないクランク室１６内の圧力が変動すると，クランク室１６と吸入消音箱２２との間で，最上部のジャーナル支持壁１２の通孔１７，調時伝動室４３，連通チューブ６０，下部ブリーザ室４４ｂ，連通孔５１，上部ブリーザ室４４ａ及びブリーザ出口管５２を通して呼吸作用が生じる。したがって，クランク室１６の呼気は，先ず通孔１７から大容積の調時伝動室４３に吐き出され，減圧されることで，オイルミストを液化，分離することができ，したがって調時伝動室４３はプリ・ブリーザ室としての役割を果たすので，それと気液分離専用の下部及び上部ブリーザ室４４ａ，４４ｂとの協働により，クランク室１６の呼気からのオイルの分離を一層効率よく行うことができる。

特に，第１接続管６１の調時伝動室４３への開口部は，タイミングチェーン２９の走行経路の外側に配置されるので，タイミングチェーン２９から飛散される潤滑オイルの飛沫が連通チューブ６０側へ出ることを極力回避する。

また連通チューブ６０は可撓性を有することから，ブリーザ室４４の位置を選ぶことなく自由に配管することができ，ブリーザ室４４の配置の自由度を一層高めることができ，しかも調時伝動室４３及びブリーザ室４４間の連通を容易に且つ安価に行うことができる。その上，連通チューブ６０をオイルミストが通るとき，オイルミストは連通チューブ６０から冷却され，液化した状態で調時伝動室４３に戻るか，ブリーザ室４４に移り，外部に排出されないから，気液分離を促進することができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，ブリーザ出口管５２は，吸気消音箱２２以外の，エンジンの吸気系に接続し，もしくは大気中に解放することもできる。

本発明の第１実施例に係るエンジンを備えた船外機の側面図。 図１の２−２矢視図。 図２の３−３線断面図。 図３の要部拡大図。 図４の５−５線断面図。 図４の６−６線断面図。 仕切り板を取り外した状態を示す，図６との対応図。 図６の８−８線断面図。 本発明の第２実施例を示す，図２との対応図。 図９の１０−１０線断面図。 図９の１１−１１線断面図。

符号の説明

Ｅ・・・・・・エンジン
Ｅｂ・・・・・エンジン本体
４・・・・・・クランク軸
１０・・・・・カム軸
１３・・・・・シリンダボア
１６・・・・・クランク室
２６・・・・・調時伝動装置
３０・・・・・カバー部材
３２・・・・・貫通孔
３４・・・・・発電機
３５・・・・・ステータ
３６・・・・・ロータ
４３・・・・・調時伝動室
４４・・・・・ブリーザ室
４４ａ・・・・上部ブリーザ室
４４ｂ・・・・下部ブリーザ室
４５・・・・・隔壁
４７・・・・・仕切り板
４８・・・・・ブリーザ入口管
５１・・・・・連通孔
５２・・・・・ブリーザ出口管

Claims (6)

1. クランク室（１６）及びシリンダボア（１３）を有するエンジン本体（Ｅｂ）の上部に，それぞれ鉛直方向に配置されるクランク軸（４）及びカム軸（１０）間を接続する調時伝動装置（２６）を収容する調時伝動室（４３）を設けたバーチカル型エンジンにおいて，
   前記調時伝動装置（２６）の上方に前記クランク軸（４）により駆動される発電機（３４）を配置し，前記クランク軸（４）を挟んで前記カム軸（１０）と反対側で発電機（３４）と，その下方に位置する前記クランク室（１６）との間に，該クランク室（１６）と外部とに連通するブリーザ室（４４）を設けたことを特徴とするバーチカル型エンジン。
2. 請求項１記載のバーチカル型エンジンにおいて，
   前記エンジン本体（Ｅｂ）と，該エンジン本体（Ｅｂ）の上面を覆うようにして該エンジン本体（Ｅｂ）に接合されるカバー部材（３０）との間に前記調時伝動室（４３）及び前記ブリーザ室（４４）を画成し，これら調時伝動室（４３）及びブリーザ室（４４）間の隔壁（４５）を，前記エンジン本体（Ｅｂ）及び前記カバー部材（３０）との何れか一方もしくは両方に一体に形成したことを特徴とするバーチカル型エンジン。
3. 請求項２記載のバーチカル型エンジンにおいて，
   前記カバー部材（３０）に設けられる貫通孔（３２）を貫通する前記クランク軸（４）の外端部に前記発電機（３４）のロータ（３６）を取り付け，該発電機（３４）のステータ（３５）を前記カバー部材（３０）に取り付けたことを特徴とするバーチカル型エンジン。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のバーチカル型エンジンにおいて，
   前記ブリーザ室（４４）及び前記クランク室（１６）間を，該クランク室（１６）の上部内面より下方に突出するブリーザ入口管（４８）を介して連通したことを特徴とするバーチカル型エンジン。
5. 請求項１〜３の何れかに記載のバーチカル型エンジンにおいて，
   前記クランク室（１６）及び前記ブリーザ室（４４）間を，前記調時伝動室（４３）を介して連通したことを特徴とするバーチカル型エンジン。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のバーチカル型エンジンにおいて，
   前記ブリーザ室（４４）を，仕切り板（４７）を挟んで上下に並ぶ上部ブリーザ室（４４ａ）及び下部ブリーザ室（４４ｂ）とで構成し，前記仕切り板（４７）には前記上部ブリーザ室（４４ａ）及び前記下部ブリーザ室（４４ｂ）間を連通する連通孔（５１）を設けると共に，前記上部ブリーザ室（４４ａ）及び前記下部ブリーザ室（４４ｂ）の一方を前記クランク室（１６）に，他方を外部に連通したことを特徴とするバーチカル型エンジン。

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