JP2009299489A

JP2009299489A - Vertical engine

Info

Publication number: JP2009299489A
Application number: JP2008151810A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ishizaka; 和弘石坂; Masanori Tsubouchi; 方則坪内
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2009-12-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertical engine having an oil pump ensuring a required engine oil flow rate and having increased degree of freedom in design of layout. <P>SOLUTION: Speed of power transmitted to an oil pump body 43 is increased by a separate power transmission means (pump drive gear train) 46 from a timing belt 25 synchronizingly rotating a camshaft 26 and a crankshaft 21. Thereby, even if the oil pump 41 is miniaturized, it is possible to ensure the engine oil flow rate and increase the degree of freedom in layout. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、船外機等に搭載されるバーチカルエンジンに関し、詳しくは、オイルポンプの駆動構造に関するものである。 The present invention relates to a vertical engine mounted on an outboard motor or the like, and more particularly, to an oil pump drive structure.

船外機用のバーチカルエンジンでは、クランクシャフトやカムシャフトによって直結駆動されるオイルポンプが装着されることが多い。直結型以外のオイルポンプとしては、例えば、クランクシャフトに一体化されたドライブギアと、アイドラギアと、カムシャフトに一体化されたドリブンギアとからなるギア列を有し、このギア列をギアポンプとして機能させるものが提案されている（特許文献１参照）。また、カムシャフトをクランクシャフトと同期回転させるタイミングチェーン等により、オイルポンプを駆動するものが提案されている（特許文献２参照）。
特開２０００−２９７６５４特開２００１−７３７２９ A vertical engine for an outboard motor is often equipped with an oil pump that is directly driven by a crankshaft or a camshaft. As an oil pump other than the direct connection type, for example, it has a gear train composed of a drive gear integrated with a crankshaft, an idler gear, and a driven gear integrated with a camshaft, and this gear train functions as a gear pump. The thing to be made is proposed (refer patent document 1). In addition, there has been proposed one that drives an oil pump by a timing chain or the like that rotates a camshaft synchronously with a crankshaft (see Patent Document 2).
JP 2000-297654 A JP 2001-73729 A

上述したクランクシャフト直結型のオイルポンプは、エンジン部品の中で比較的大径のクランクシャフトにオイルポンプのロータを組み付けるため、オイルポンプが大型化すると同時に、摩擦損失も増大する問題がある。一方、カムシャフト直結型のオイルポンプは、エンジン部品の中で比較的小径のカムシャフトにオイルポンプのロータを組み付けるため、オイルポンプを小型化できる。しかし、カムシャフトの回転数はクランクシャフトの回転数の２分の１となるので、要求されるオイル流量を確保するためには、ロータを大型化する、あるいはロータ幅を広くする必要がある。したがって、直結型の場合、どちらのオイルポンプも、大型化による設置スペースの増大と摩擦損失の増大とが問題となった。 The crankshaft direct-coupled oil pump described above has a problem that the oil pump becomes larger and the friction loss increases at the same time as the oil pump rotor is assembled to the crankshaft having a relatively large diameter among engine parts. On the other hand, the oil pump directly connected to the camshaft can be reduced in size because the rotor of the oil pump is assembled to a relatively small diameter camshaft among engine parts. However, since the rotation speed of the camshaft is one half of the rotation speed of the crankshaft, it is necessary to enlarge the rotor or widen the rotor width in order to ensure the required oil flow rate. Therefore, in the case of the direct connection type, both of the oil pumps have a problem of an increase in installation space and an increase in friction loss due to an increase in size.

一方、特許文献１および特許文献２に記載された発明は、上述した課題を解決するものであるが、これらの発明は、カムシャフトをクランクシャフトと同期回転させるための動力伝達部材によってオイルポンプを駆動するものであるため、レイアウト設計上の制約が大きくなるなどの問題があった。 On the other hand, the inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2 solve the above-described problems. However, in these inventions, an oil pump is provided by a power transmission member for synchronously rotating a camshaft with a crankshaft. Since it is driven, there are problems such as restrictions on layout design.

そこで、本発明は、必要なエンジンオイルの流量を確保でき、レイアウトの容易なオイルポンプを有するバーチカルエンジンを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vertical engine having an oil pump that can secure a necessary flow rate of engine oil and can be easily laid out.

第１の発明に係るバーチカルエンジンは、概ね鉛直方向に配置されたクランクシャフト（２１）と、当該クランクシャフト（２１）と同期回転するカムシャフト（２６）と、エンジンオイルの送給に供されるオイルポンプ（４１）とを備えたバーチカルエンジン（４）であって、前記カムシャフト（２６）は、第１の動力伝達手段（２５）を介し、前記クランクシャフト（２１）によって回転駆動され、前記オイルポンプ（４１）は、第２の動力伝達手段（４２）を介し、前記カムシャフト（２６）によって前記クランクシャフト（２１）と同等またはそれよりも高い回転数をもって回転駆動されることを特徴とする。 The vertical engine according to the first invention is supplied to a crankshaft (21) arranged in a substantially vertical direction, a camshaft (26) rotating in synchronization with the crankshaft (21), and engine oil supply. A vertical engine (4) comprising an oil pump (41), wherein the camshaft (26) is rotationally driven by the crankshaft (21) via a first power transmission means (25), The oil pump (41) is rotationally driven by the camshaft (26) at a rotational speed equal to or higher than that of the crankshaft (21) via the second power transmission means (42). To do.

第２の発明に係るバーチカルエンジンは、前記第１の動力伝達手段（２５）は、カムシャフト（２６）の上端側に設置され、前記第２の動力伝達手段（４２）は、カムシャフト（２６）の下端側に設置されることを特徴とする。 In the vertical engine according to the second aspect of the invention, the first power transmission means (25) is installed on the upper end side of the camshaft (26), and the second power transmission means (42) is the camshaft (26 ) Is installed on the lower end side.

第１の発明においては、第２の動力伝達手段が、回転数を増速させてオイルポンプに回転力を伝達する。したがって、ロータを大型化したり、ロータ幅を広くしたりせずに、必要なエンジンオイルの流量を確保することができ、摩擦損失の低減やレイアウトの容易化等を実現できる。 In the first invention, the second power transmission means increases the rotational speed and transmits the rotational force to the oil pump. Therefore, the required flow rate of engine oil can be ensured without increasing the size of the rotor or increasing the width of the rotor, and it is possible to reduce friction loss and facilitate layout.

また、第１の発明は、カムシャフトをクランクシャフトと同期回転させる第１の動力伝達手段（タイミングベルト等）とは別に、オイルポンプ用の第２の動力伝達手段を備えているので、レイアウトの自由度が大きくなる。本発明を空きスペースの少ない船外機用エンジンに使用した場合であっても、小型でレイアウトの容易なオイルポンプは、従来は設置が困難だった狭いスペースにも設置可能である。また、このような狭いスペースにオイルポンプを設置すると、他の部品の設置や大型化が可能となる。 In addition, the first invention is provided with the second power transmission means for the oil pump separately from the first power transmission means (timing belt or the like) for synchronously rotating the camshaft with the crankshaft. The degree of freedom increases. Even when the present invention is used for an engine for an outboard motor having a small space, an oil pump having a small size and easy layout can be installed in a narrow space that has been difficult to install. In addition, when the oil pump is installed in such a narrow space, it is possible to install other parts and increase the size.

第２の発明においては、第１の動力伝達手段と第２の動力伝達手段とを上下に分離しているため、タイミングベルトの交換等のメンテナンスが容易となる。また、オイルポンプは、小型であるので船外機用バーチカルエンジンの下部の小さいスペースにも設置できる。また、カムシャフトの下方にオイルパンを設けた場合、オイルパン内に第２の動力伝達手段が配置されることになり、エンジンオイルの循環経路等を簡素化できる。 In the second invention, since the first power transmission means and the second power transmission means are separated vertically, maintenance such as replacement of the timing belt is facilitated. In addition, since the oil pump is small, it can be installed in a small space below the outboard motor vertical engine. Further, when an oil pan is provided below the camshaft, the second power transmission means is disposed in the oil pan, and the engine oil circulation path and the like can be simplified.

以下、図面を参照して、本発明に係る４ストロークバーチカルエンジンの１実施形態を詳細に説明する。図１は、実施形態に係る４ストロークバーチカルエンジンを搭載した船外機の上部側面を模式的に描いたものである。図２は、実施形態に係る動力伝達手段の平面図である。図３は、図２中のIII−III断面図である。 Hereinafter, an embodiment of a four-stroke vertical engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically illustrates an upper side surface of an outboard motor equipped with a four-stroke vertical engine according to the embodiment. FIG. 2 is a plan view of the power transmission means according to the embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.

≪実施形態の構成≫
実施形態の船外機１は、スターンブラケット２を介して船尾板３に取り付けられている。４ストロークバーチカルエンジン（以下、単にエンジンと記す）４は、水平方向のチルトシャフト５を軸にして回転できるように、マウントケース６上に搭載されている。マウントケース６は、スターンブラケット２に連結されたスイベルケース７と実質的に一体をなす。また、マウントケース６上に搭載されたエンジン４の略全体は、着脱自在なエンジンカバー８で覆われている。なお、エンジン４は、図１の左からクランクケース９、シリンダブロック１０、シリンダヘッド１１、およびヘッドカバー１２を有している。 << Configuration of Embodiment >>
The outboard motor 1 of the embodiment is attached to the stern plate 3 via a stern bracket 2. A 4-stroke vertical engine (hereinafter simply referred to as an engine) 4 is mounted on a mount case 6 so as to be rotatable about a horizontal tilt shaft 5. The mount case 6 is substantially integrated with the swivel case 7 connected to the stern bracket 2. Also, substantially the entire engine 4 mounted on the mount case 6 is covered with a detachable engine cover 8. The engine 4 has a crankcase 9, a cylinder block 10, a cylinder head 11, and a head cover 12 from the left in FIG.

マウントケース６は、エクステンションケース１３の上端に結合されている。そのマウントケース６内で、図示されていないスクリューに至る駆動シャフト１４とクランクシャフト２１とが連結されている。 The mount case 6 is coupled to the upper end of the extension case 13. Within the mount case 6, a drive shaft 14 and a crankshaft 21 reaching a screw (not shown) are connected.

クランクシャフト２１は略鉛直に配置されている。クランクシャフト２１は、シリンダ２２内で往復運動するピストン２３にコンロッド２４を介して連結されるとともに、第１の動力伝達手段であるタイミングベルト２５を介してカムシャフト２６を回転駆動する。カムシャフト２６はクランクシャフト２１の２分の１の回転数で同期回転し、吸気弁２８および排気弁２９はカムシャフト２６に形成されたカム２７によって駆動されてエンジン４の各行程と同期して開閉する。タイミングベルト２５は、クランクシャフト２１の上端に一体化されたクランクプーリ３０とカムシャフト２６の上端に一体化されたカムプーリ３１とに噛み合わせられている。 The crankshaft 21 is disposed substantially vertically. The crankshaft 21 is connected to a piston 23 that reciprocates in the cylinder 22 via a connecting rod 24 and rotationally drives a camshaft 26 via a timing belt 25 that is a first power transmission means. The camshaft 26 is synchronously rotated at half the rotational speed of the crankshaft 21, and the intake valve 28 and the exhaust valve 29 are driven by a cam 27 formed on the camshaft 26 to synchronize with each stroke of the engine 4. Open and close. The timing belt 25 is meshed with a crank pulley 30 integrated with the upper end of the crankshaft 21 and a cam pulley 31 integrated with the upper end of the camshaft 26.

オイルポンプ４１は、アッパケース４２ａとロアケース４２ｂとからなるハウジング４２を備えており、ハウジング４２内にはオイルポンプ本体４３、ドライブギア４４およびドリブンギア４５が保持され、ハウジング４２下面にはオイルパン４８が締結される。 The oil pump 41 includes a housing 42 composed of an upper case 42a and a lower case 42b. An oil pump main body 43, a drive gear 44 and a driven gear 45 are held in the housing 42, and an oil pan 48 is provided on the lower surface of the housing 42. Is concluded.

ドライブギア４４と、ドリブンギア４５とは、オイルポンプ本体４３に動力を伝達するポンプ駆動ギア列４６（第２の動力伝達手段）を構成し、カムシャフト２６の回転を増速してオイルポンプシャフト４７に伝達する。ドライブギア４４は、先端に凹状部５０ａが形成されたシャフト５０と一体となっており、この凹状部５０ａがカムシャフト２６の下端に形成された凸状部２６ａに係合する。ドライブギア４４と噛み合っているドリブンギア４５の歯数は、ドライブギア４４の歯数の２分の１以下である。このため、ドリブンギア４５はカムシャフト２６の回転速度の２倍以上、つまりクランクシャフト２１の回転速度以上の速度で回転駆動する。また、ポンプ駆動ギア列４６は、クランクシャフト２１の下方に設置されたオイルパン４８の中に配置される。 The drive gear 44 and the driven gear 45 constitute a pump drive gear train 46 (second power transmission means) that transmits power to the oil pump main body 43, and increases the rotation of the camshaft 26 to increase the oil pump shaft. 47. The drive gear 44 is integrated with a shaft 50 having a concave portion 50 a formed at the tip, and the concave portion 50 a engages with a convex portion 26 a formed at the lower end of the camshaft 26. The number of teeth of the driven gear 45 meshing with the drive gear 44 is less than or equal to one half of the number of teeth of the drive gear 44. For this reason, the driven gear 45 is driven to rotate at a speed equal to or higher than twice the rotational speed of the camshaft 26, that is, at a speed equal to or higher than the rotational speed of the crankshaft 21. The pump drive gear train 46 is arranged in an oil pan 48 installed below the crankshaft 21.

オイルポンプ本体４３はオイルポンプシャフト４７と、インナーロータ（図示せず）と、アウターロータ（図示せず）とを備えた公知のトロコイドポンプである。オイルポンプシャフト４７は、ドリブンギア４５と一体になっており、ドリブンギア４５の回転をインナーロータおよびアウターロータに伝達する。したがって、ドライブギア４４に駆動されてドリブンギア４５が回転するとオイルポンプ本体４３のインナーロータおよびアウターロータも回転し、オイルポンプ４１から吐出されたエンジンオイルがエンジン４の各部に供給される。 The oil pump main body 43 is a known trochoid pump including an oil pump shaft 47, an inner rotor (not shown), and an outer rotor (not shown). The oil pump shaft 47 is integrated with the driven gear 45 and transmits the rotation of the driven gear 45 to the inner rotor and the outer rotor. Therefore, when the driven gear 45 is rotated by being driven by the drive gear 44, the inner rotor and the outer rotor of the oil pump main body 43 are also rotated, and the engine oil discharged from the oil pump 41 is supplied to each part of the engine 4.

≪実施形態の作用≫
この船外機１は、クランクシャフト２１の回転を図示されていないスクリューに伝達することによって、船外機１が取り付けられた船舶に推進力を与える。 << Operation of Embodiment >>
The outboard motor 1 transmits a rotation of the crankshaft 21 to a screw (not shown) to give a propulsive force to the ship to which the outboard motor 1 is attached.

ドライブギア４４はクランクシャフト２１と比較して小径のカムシャフト２６と係合するので、ドライブギア４４を比較的小さくできる。また、オイルポンプ本体４３に伝達される動力がドリブンギア４５によって増速されるので、小型のオイルポンプ４１であってもエンジンオイルの流量を確保でき、オイルポンプ本体４３を大型にする必要はない。したがって、オイルポンプ４１を小型にできるので、摩擦損失の増大やレイアウト上の制約という問題を防ぐことができる。 Since the drive gear 44 is engaged with the camshaft 26 having a smaller diameter than the crankshaft 21, the drive gear 44 can be made relatively small. Further, since the power transmitted to the oil pump main body 43 is accelerated by the driven gear 45, the flow rate of the engine oil can be secured even with the small oil pump 41, and the oil pump main body 43 does not need to be enlarged. . Therefore, since the oil pump 41 can be reduced in size, problems such as an increase in friction loss and restrictions on layout can be prevented.

また、カムシャフト２６の駆動手段であるタイミングベルト２５（第１の動力伝達手段）と、オイルポンプ４１の駆動手段であるポンプ駆動ギア列４６（第２の動力伝達手段）とを分離したことによって、オイルポンプ４１の配置位置の自由度が増大する。そして、タイミングベルト２５を上部に、ポンプ駆動ギア列４６およびオイルポンプ４１を下部に配置したことによって、タイミングベルト２５の交換等のメンテナンスが容易となる。 Further, by separating the timing belt 25 (first power transmission means) that is the driving means of the camshaft 26 and the pump drive gear train 46 (second power transmission means) that is the driving means of the oil pump 41. The degree of freedom of the arrangement position of the oil pump 41 increases. Since the timing belt 25 is arranged at the top and the pump drive gear train 46 and the oil pump 41 are arranged at the bottom, maintenance such as replacement of the timing belt 25 is facilitated.

また、従来はスペースの都合上設置することが困難であったカムシャフト２６の下方にオイルポンプ本体４３を設置し、オイルパン４８内にポンプ駆動ギア列４６を配置したことによって、エンジンオイルの循環経路等が簡素化でき、エンジンオイルの循環経路等に関する部品を減らして製造コストを削減でき、他の部品の設置や大型化が可能となる。 Further, the oil pump main body 43 is installed below the camshaft 26, which has conventionally been difficult to install due to space limitations, and the pump drive gear train 46 is arranged in the oil pan 48, so that the engine oil is circulated. The route and the like can be simplified, the parts related to the circulation route of the engine oil and the like can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, and other parts can be installed and enlarged.

本発明に係る４ストロークバーチカルエンジン搭載した船外機の上部側面図である。1 is an upper side view of an outboard motor equipped with a four-stroke vertical engine according to the present invention. 本発明に係る動力伝達手段の平面図である。It is a top view of the power transmission means which concerns on this invention. 本発明に係る動力伝達手段の図２中のIII−III断面の断面図である。It is sectional drawing of the III-III cross section in FIG. 2 of the power transmission means based on this invention.

Explanation of symbols

１船外機
４４ストロークバーチカルエンジン
２１クランクシャフト
２５タイミングベルト（第１の動力伝達手段）
２６カムシャフト
４１オイルポンプ
４２ハウジング
４３オイルポンプ本体
４４ドライブギア
４５ドリブンギア
４６ポンプ駆動ギア列（第２の動力伝達手段）
４７オイルポンプシャフト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outboard motor 4 4-stroke vertical engine 21 Crankshaft 25 Timing belt (1st power transmission means)
26 camshaft 41 oil pump 42 housing 43 oil pump main body 44 drive gear 45 driven gear 46 pump drive gear train (second power transmission means)
47 Oil pump shaft

Claims

A vertical engine comprising a crankshaft arranged in a substantially vertical direction, a camshaft that rotates in synchronization with the crankshaft, and an oil pump that is used to supply engine oil,
The camshaft is rotationally driven by the crankshaft via the first power transmission means,
The vertical engine is characterized in that the oil pump is rotationally driven by the camshaft at a rotational speed equal to or higher than that of the crankshaft through a second power transmission means.

The first power transmission means is installed on the upper end side of the camshaft,
The vertical engine according to claim 1, wherein the second power transmission means is installed on a lower end side of the camshaft.