JP2010151003A - 小型エンジンの遠心分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クランクケースを貫通し、かつ上記クランクケースに軸支されるクランク軸と、上記クランク軸に支持される内側ケースと、上記内側ケースの空洞部を外側から覆う蓋部材とから構成される遠心分離室を備え、上記蓋部材を貫通する上記クランク軸の軸端孔から上記遠心分離室にオイルが供給される小型エンジンの遠心分離装置において、小型軽量の小型エンジン用遠心分離装置を提供する。
【解決手段】上記内側ケースの空洞部は、小径部と大径部とからなり、その大径部の内周面にＣ型止め輪を嵌める溝を備え、上記溝より内側に小径部の端面を備え、上記蓋部材は、上記大径部の内径より小さい外径を備える板状部材であり、上記小径部の端面により蓋部材の内側方向への移動が規制され、上記溝に嵌るＣ型止め輪は蓋部材の外側面の外周縁に当接し、上記Ｃ型止め輪により蓋部材の外側方向への移動が規制される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、潤滑オイルに混入したごみ等の固形物を分離して浄化されたオイルを得るために、小型エンジンに設けられる遠心分離装置に関するものである。

クランク軸端に遠心分離装置を配置した小型エンジンにおいて、遠心分離装置は内側ケースに外側ケース（蓋部材）をボルトで固定したり（例えば、特許文献１の第１図）、クランク軸上にスラスト方向の移動を規制する軸封部（例えば、特許文献１の第３図）が配置された構造が開示されている。

蓋部材を内側ケースにボルトで固定する場合には、内側ケースにネジ孔ボスを設ける必要があり、内側ケースの重量が増すので、クランク軸の剛性を高くしなければならなかった。また、内側ケースの移動をクランク軸上の止め輪で規制する場合には、クランク軸の軸方向の長さが長くなっていた。

特開昭５９−４３６０７号公報

本発明は、クランク軸の剛性を高くする必要が無く、かつ、クランク軸の軸方向の長さを長くする必要の無い、小型軽量の小型エンジンの遠心分離装置を提供しようとするものである。

本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
クランクケースを貫通し、かつ上記クランクケースに軸支されるクランク軸と、上記クランク軸に支持される内側ケースと、上記内側ケースの空洞部を外側から覆う蓋部材とから構成される遠心分離室を備え、
上記蓋部材を貫通する上記クランク軸の軸端孔から上記遠心分離室にオイルが供給される小型エンジンの遠心分離装置において、
上記内側ケースの空洞部は、小径部と大径部とからなり、
その大径部の内周面にＣ形止め輪を嵌める溝を備え、
上記溝より内側に小径部の端面を備え、
上記蓋部材は、上記大径部の内径より小さい外径を備える板状部材であり、
上記小径部の端面により蓋部材の内側方向への移動が規制され、
上記溝に嵌るＣ形止め輪は蓋部材の外側面の外周縁に当接し、
上記Ｃ形止め輪により蓋部材の外側方向への移動が規制されることを特徴とする小型エンジンの遠心分離装置に関するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の小型エンジンの遠心分離装置において、
上記内側ケースは小径部の端面にクランク軸方向に窪む環状溝を備え、
上記環状溝に嵌められ、蓋部材で押圧されて遠心分離室を液密にシールするＯ-リングを備えたことを特徴とするものである。

請求項１の発明において、
内側ケースの空洞部の内周に蓋部材を配置することによって、遠心分離装置の軸方向長さを押さえることができる。更に、蓋部材をＣ形止め輪で規制することによって、ボルトを用いる場合よりも遠心分離装置を軽量化することができ、クランク軸の径を細くして、エンジンの小型化を図ることができる。

請求項２の発明において、
簡易な構成でシール性を良好に維持することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る小型エンジンＥの要部の横断面を後方から見た図である。図においてクランクケース１は左右割方式で、左クランクケース１Ｌと右クランクケース１Ｒとからなっている。右クランクケース１Ｒの右側は右クランクケースカバー２によって覆われている。クランク軸３は左クランク軸３Ｌと右クランク軸３Ｒからなり、クランクピン４を介して一体化されている。クランク軸３は、上記クランクケース１に、左ボールベアリング５Ｌと右ボールベアリング５Ｒとによって回転可能に支持されている。クランクケース１の上部にはシリンダブロック６が接続され、クランクピン４にコンロッド７を介して接続されたピストン（図示なし）がシリンダ孔８内を摺動する。クランクケース１の下部にオイルパン９とストレーナ10が設けてある。

右クランク軸３Ｒには、右ボールベアリング５Ｒとの間にスリーブ13を介して、クランク軸出力歯車14がキー15によって相対回動不能に設けてある。クランク軸出力歯車14は後述の変速機メイン軸50の端に設けてある多板クラッチ51の従動歯車を駆動する歯車である。上記クランク軸出力歯車14に隣接して右クランク軸３Ｒの軸端側に、遠心分離装置16の内側ケース17が右クランク軸３Ｒのスプライン18に嵌合して設けてある。上記内側ケース17は軸方向外方に開く空洞部19を備えている。右クランク軸３Ｒの上記空洞部19内の部分に、ワッシャ20を介してナット21が設けられ、この締め付けによって、上記内側ケース17、クランク軸出力歯車14、スリーブ13、及び右ボールベアリング５Ｒの内輪が右クランク軸３Ｒに対して固定されている。内側ケース17の空洞部19は、小径部19Ａと大径部19Ｂからなる２段の孔となっている。空洞部19の開口は、小径部19Ａの径より大きく、大径部19Ｂの径より僅かに小さい外径の、板状の蓋部材22によって閉鎖されている。

蓋部材22の中心には、クランク軸３が貫通する軸孔22ａが設けられている。軸孔22ａとクランク軸３との間には微小のクリアランスが設けられ、遠心分離装置16の組立を容易にしつつ、クリアランスからのオイル漏れを防いでいる。なお、軸孔とクランク軸3との間にオイルシールやＯ-リング等を配置し、さらにオイル漏れを防ぐこともできる。蓋部材22は、大径部19Ｂに設けられた内周溝23に嵌装されたＣ形止め輪24によって軸方向外側への移動が規制され、小径部19Ａの端面19Ａａによって軸方向内方への移動が規制されている。小径部19Ａの端面19Ａａには、環状溝25が設けられ、蓋部材22との間にＯ-リング26が介装され、蓋部材22で押されて液密にシールされている。上記内周溝23及び上記環状溝25は、旋盤で容易に加工されるものである。右クランク軸３Ｒの軸端は、右クランクケースカバー内側凹部27に回転可能に挿入されている。内側ケース17と蓋部材22と右クランク軸３Ｒに囲まれた部分が遠心分離室28となる。

右クランク軸３Ｒの下方にオイルポンプ31が設けてある。オイルポンプ軸32には、オイルポンプ従動歯車33が設けてあり、クランク軸出力歯車14に噛み合っている。上記オイルポンプ31のケース34は、右クランク軸３Ｒを囲む環状部材35に設けてあり、環状部材35は、環状板部材36を介して右クランクケース１Ｒに取付けてある。オイルポンプ31の吸入口37は、オイルポンプ31の下部に設けてあり、吸入通路38とストレーナ10を経由してオイルパン９に連通している。オイルポンプ31の吐出口39はオイルポンプ31の上部に設けてあり、上記環状部材35の環状板部材36に対する合わせ面に形成された環状油路40に接続されている。環状油路40は、右クランクケース内油路41と右クランクケースカバー内油路42を経由して、右クランクケースカバー内側凹部27に連通している。

右クランク軸３Ｒには、クランク軸中心線上に、中心孔43と軸端孔44が設けてある。上記軸端孔44から内側ケース17の遠心分離室28に連通するオイル供給孔45が設けてあり、内側ケース17の遠心分離室28から上記中心孔43に連通するオイル流出孔46が設けてある。上記中心孔43のエンジン中心側の端はクランクピン内油路47に連通している。本実施形態の遠心分離装置16は、内側ケース17、蓋部材22、Ｃ形止め輪24、Ｏ-リング26、及びクランク軸３に設けられたオイル供給孔45とオイル流出孔46とを備えて構成されている。

図２は、上記小型エンジンＥの右クランクケースカバー２を取外した状態の要部の右面図である。クランクケース１の上部にシリンダブロック６が設けてある。クランクケース１の内部には、クランク軸３、オイルポンプ軸32、及び変速機メイン軸50が設けてある。クランク軸３の端には上記遠心分離装置16が設けてあり、内側ケース17、Ｃ形止め輪24、及び蓋部材22が見えている。

オイルポンプ軸32にはオイルポンプ従動歯車33が設けてある。オイルポンプ軸32の下方には、オイルポンプケース34の一部が見えている。オイルポンプケース34の下方にはオイルパン９が設けてある。変速機メイン軸50の端には多板クラッチ51が設けてある。変速機メイン軸50の下方には、シフトドラム52が設けてあり、シフトドラム52の端にはシフトドラム回動位置安定化装置53を構成する星型プレート54が設けてあり、星型プレート54に隣接して星型プレート54に当接するシフトドラム回動位置安定化装置53のストッパプレート組立体55が設けてある。図の破線Ａは小径部19Ａの内周、実線Ｂは大径部19Ｂの内周、破線ＣはＣ形止め輪が嵌る内周溝23の溝底である。

図１において、クランク軸３の回転によって、オイルポンプ31が回転駆動され、オイルパン９に溜められた潤滑オイルがストレーナ10及び吸入通路38を経て、オイルポンプ31に吸入され、オイルポンプ31を経て吐出される。吐出されたオイルは、環状油路40、右クランクケース内油路41、右クランクケースカバー内油路42、及び右クランクケースカバー内側凹部27を経て、クランク軸３の軸端孔44に流入し、オイル供給孔45を経て遠心分離装置16の遠心分離室28に噴出する。クランク軸３は回転しているので、オイルに混入していたごみ等の固形物は遠心分離室28の周壁56に押付けられ、清浄なオイルがクランク軸３のオイル流出孔46から、クランク軸中心孔43に流入し、クランクピン内油路47へ送られ、さらにコンロッド大端部57や左右のボールベアリング５Ｌ、５Ｒへ送られて、これらを潤滑する。

以上詳述したように、本実施形態の遠心式分離装置においては、次の効果がもたらされる。
（１）内側ケースの空洞部の開口端に蓋部材を配置することによって、遠心分離装置の軸方向長さを押さえることができる。更に、蓋部材をＣ形止め輪で規制することによって、ボルトを用いる場合よりも遠心分離装置を軽量化することができ、クランク軸の径を細くして、エンジンの小型化を図ることができる。
（２）環状溝に嵌められ、蓋部材で押圧されて遠心分離室を液密にシールするＯ-リングを備えたので、簡易な構成でシール性を良好に維持することができる。

本発明の一実施形態に係る小型エンジンの要部の横断面を後方から見た図である。 上記小型エンジンの右クランクケースカバー２を取外した状態の要部の右面図である。

符号の説明

Ｅ…小型エンジン、１…クランクケース、１Ｒ…右クランクケース、２…右クランクケースカバー、３…クランク軸、３Ｒ…右クランク軸、４…クランクピン、14…クランク軸出力歯車、16…遠心分離装置、17…内側ケース、18…スプライン、19…空洞部、19Ａ…空洞部の小径部、19Ａａ…小径部の端面、19Ｂ…空洞部の大径部、20…ワッシャ、21…ナット、22…蓋部材、22ａ…蓋部材の軸孔、23…内周溝、24…Ｃ形止め輪、25…環状溝、26…Ｏ-リング、27…右クランクケースカバー内側凹部、28…遠心分離室、31…オイルポンプ、32…オイルポンプ軸、33…オイルポンプ従動歯車、34…オイルポンプケース、35…環状部材、36…環状板部材、39…吐出口、40…環状油路、41…右クランクケース内油路、42…右クランクケースカバー内油路、43…中心孔、44…軸端孔、45…オイル供給孔、46…オイル流出孔、47…クランクピン内油路、Ａ…小径部19Ａの内周、Ｂ…大径部19Ｂの内周、Ｃ…Ｃ形止め輪が嵌る内周溝23の溝底。

Claims (2)

1. クランクケースを貫通し、かつ上記クランクケースに軸支されるクランク軸と、上記クランク軸に支持される内側ケースと、上記内側ケースの空洞部を外側から覆う蓋部材とから構成される遠心分離室を備え、
   上記蓋部材を貫通する上記クランク軸の軸端孔から上記遠心分離室にオイルが供給される小型エンジンの遠心分離装置において、
   上記内側ケースの空洞部は、小径部と大径部とからなり、
   その大径部の内周面にＣ型止め輪を嵌める溝を備え、
   上記溝より内側に小径部の端面を備え、
   上記蓋部材は、上記大径部の内径より小さい外径を備える板状部材であり、
   上記小径部の端面により蓋部材の内側方向への移動が規制され、
   上記溝に嵌るＣ型止め輪は蓋部材の外側面の外周縁に当接し、
   上記Ｃ型止め輪により蓋部材の外側方向への移動が規制されることを特徴とする小型エンジンの遠心分離装置。
2. 上記内側ケースは小径部の端面にクランク軸方向に窪む環状溝を備え、
   上記環状溝に嵌められ、蓋部材で押圧されて遠心分離室を液密にシールするＯ-リングを備えたことを特徴とする請求項１に記載の小型エンジンの遠心分離装置。

Images