JP2011144703A

JP2011144703A - エンジンの潤滑装置

Info

Publication number: JP2011144703A
Application number: JP2010004034A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Momozaki; 保百▲崎▼; Toru Kawai; 徹川合
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2011-07-28

Abstract

【課題】蓋を省くことができるエンジンの潤滑装置を提供することを課題とする。
【解決手段】潤滑装置３０では、オイルポンプ４０に隣接して設けられた玉軸受１８の内輪５５の外径が、オイルポンプ４０の外径より大径とされ、内輪５５と内輪５５に挿入されるバランサ軸１３の一端面６８とで、オイルポンプ４０を塞ぐ蓋の役割をさせる。
【効果】オイルポンプ４０と玉軸受１８の間にシール用の蓋を設ける必要がない。すなわち、シール用の蓋が不要になる。したがって、クランクケース１１の小型化が図られ、エンジンの小型化を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、オイルポンプでエンジンの各部へ潤滑油を送るようにしたエンジンの潤滑装置に関する。

従来、エンジンの潤滑対象部に潤滑油を供給する方式として、オイルポンプで潤滑油を潤滑対象部へ圧送する圧送式のエンジンの潤滑装置が知られている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図８は従来の技術の基本構成を説明する図であり、エンジンの潤滑装置１００は、クランクケース１０１の側壁１０２に連結されるポンプケーシング１０３と、このポンプケーシング１０３に形成される吸入部１０４及び吐出部１０５と、吸入部１０４及び吐出部１０５に隣接してポンプケーシング１０３に取付けられるオイルポンプ１０６と、このオイルポンプ１０６に隣接してポンプケーシング１０３に取付けられる蓋１０７と、この蓋１０７にポンプ軸１０８側へ向けて開けられる油路１０９と、ポンプケーシング１０３に軸受１１１を介して支持されたバランサ軸１１２に形成される油路１１３と、この油路１１３に直交してバランサ軸１１２に形成される油噴出口１１４とを備える。

クランク軸の駆動力でバランサ軸１１２が回転すると、オイルポンプ１０６のインナーロータ１１５も回転するので、潤滑油は、オイル溜まり部から吸入部１０４を通じてオイルポンプ１０６に吸込まれ、オイルポンプ１０６から吐出される。吐出された潤滑油は、吐出部１０５から油路１０９、１１３を通って、エンジンの潤滑対象部へ送られる。

ところで、潤滑装置１００では、蓋１０７でオイルポンプ１０６をシールしているので、蓋１０７の厚さの分だけ、オイルポンプ１０６が外側へ移動する。結果、クランクケース１０１が大型化する。エンジンの小型化を図ることを考えると、蓋１０７を省くことが望まれる。

そこで、蓋を省くことができるエンジンの潤滑装置が求められる。

実開平５−１４５０５号公報

本発明は、蓋を省くことができるエンジンの潤滑装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、クランクケース内に配置されたクランク軸又はバランサ軸の一端にオイルポンプが設けられ、このオイルポンプでエンジンの各部へ潤滑油を送るようにしたエンジンの潤滑装置において、前記オイルポンプは、前記クランク軸の一端部を支える軸受又は前記バランサ軸の一端部を支える軸受に隣接して設けられ、この軸受は、内輪の外径が、前記オイルポンプの外径より大径とされ、前記内輪とこの内輪に挿入される前記クランク軸又はバランサ軸の一端面とで、前記オイルポンプを塞ぐ蓋の役割をさせることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、クランクケース内に配置されたクランク軸又はバランサ軸の一端にオイルポンプが設けられ、このオイルポンプでエンジンの各部へ潤滑油を送るようにしたエンジンの潤滑装置において、前記オイルポンプは、前記クランク軸又はバランサ軸で駆動されるインナーロータと、このインナーロータを収納する内歯が設けられているアウターロータとからなるトロコイドポンプであって、前記クランク軸の一端部を支える軸受又は前記バランサ軸の一端部を支える軸受に隣接して設けられ、この軸受は、内輪の外径が、前記アウターロータの内歯の歯底円を覆う大きさに設定され、前記内輪とこの内輪に挿入される前記クランク軸又はバランサ軸の一端面とで、前記オイルポンプを塞ぐ蓋の役割をさせることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、オイルポンプに隣接して設けられた軸受の内輪の外径が、オイルポンプの外径より大径とされ、内輪とこの内輪に挿入されるクランク軸又はバランサ軸の一端面とで、オイルポンプを塞ぐ蓋の役割をさせるので、オイルポンプと軸受の間にシール用の蓋を設ける必要がない。すなわち、シール用の蓋が不要になる。請求項１によれば、クランクケースの小型化が図られ、エンジンの小型化を図ることができる。

請求項２に係る発明では、オイルポンプはトロコイドポンプであって、トロコイドポンプに隣接して設けられた軸受の内輪の外径が、アウターロータの内歯の歯底円を覆う大きさに設定され、内輪とこの内輪に挿入されるクランク軸又はバランサ軸の一端面とで、トロコイドポンプを塞ぐ蓋の役割をさせるので、トロコイドポンプと軸受の間にシール用の蓋を設ける必要がない。請求項２では、軸受の内輪の外径をアウターロータの歯底円より大きく設定すればよいから、軸受を請求項１より小径にすることができる。

本発明に係るエンジンの要部断面図である。図１の２部拡大図である。オイルポンプの構造及び作用を説明する図である。オイルポンプのアウターロータと軸受の内輪の寸法関係を説明する図である。図２の５−５線断面図である。潤滑装置の実施例と比較例の対比図である。図４の変更例を説明する図である。従来の技術の基本構成を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。また、以下ではオイルポンプに連結された軸は、バランサ軸を例にして説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、エンジン１０のクランクケース１１に、クランク軸１２とバランサ軸１３とが互いに平行となるようにして設けられている。なお、エンジン１０は、ＯＨＶ型の汎用エンジンである。

クランク軸１２は、クランクケース１１を閉じるケースリッド１４に設けられている玉軸受１５と、クランクケース１１に設けられている平軸受１６とで、両端支持されている。玉軸受は、ころがり軸受であればよく、ころ軸受であってもよい。

また、バランサ軸１３は、クランク軸１２のアンバランス要素を相殺することができるように想像線で示すようなアンバランスな形状とされた回転部品であり、ケースリッド１４に設けられている玉軸受１７と、クランクケース１１に設けられている玉軸受１８とで、両端支持されている。ケースリッド１４は、ボルト１９を緩めることでクランクケース１１から外すことができる。

クランク軸１２には、玉軸受１５の近傍に、大径の第１駆動ギヤ２１と小径の第２駆動ギヤ２２とが一体形成されている。
また、バランサ軸１３に第１従動ギヤ２３が一体形成されており、この第１従動ギヤ２３が第１駆動ギヤ２１により駆動される。

そして、バランサ軸１３の一端（ケースリッド１４から遠い方の端）に、エンジン１０の各部へ潤滑油を送るようにした潤滑装置３０（詳細後述）が設けられている。

クランク軸１２とクランクケース１１はオイルシール６１でシールされ、クランク軸１２とケースリッド１４はオイルシール６２でシールされているため、潤滑油が外へ漏れる心配はない。

クランク軸１２の一端にフライホイール６３が取付けられ、バランサ軸１３と共にフライホイール６３によりクランク軸１２の円滑回転を図ることができる。次に潤滑装置３０の詳細構造を説明する。

図２に示されるように、潤滑装置３０は、バランサ軸１３の一端部３１を支える玉軸受１８に隣接して設けられ、バランサ軸１３の一端に連結されているオイルポンプ４０（詳細後述）を備える。

オイルポンプ４０の吸入側（左下）には、クランクケース１１に形成された油吸入部４１が隣接し、この油吸入部４１には、クランクケース１１に上下方向に形成されオイルポンプ４０の運転時にオイル溜まり部（図１の符号６４）から吸込まれた潤滑油が矢印（１）のように通る吸入油路４２が接続されている。

一方、オイルポンプ４０の吐出側（左上）には、クランクケース１１に形成された油吐出部４３が隣接し、この油吐出部４３には、クランクケース１１に斜め方向に形成され
オイルポンプ４０から吐出された潤滑油が矢印（２）のように通る吐出油路４４が接続されている。

加えて、オイルポンプ４０のポンプ軸４５は、バランサ軸１３の一端に嵌っていると共にバランサ軸１３の軸線４６上に配置されているので、エンジン（図１の符号１０）の運転を開始してバランサ軸１３がクランク軸（図１の符号１２）と同時に回転すると、オイルポンプ４０が運転状態になる。

その結果、オイルポンプ４０は、吐出油路４４を通じて、平軸受（図１の符号１６）に設けた環状溝（図１の符号６６）及びコンロッド（図１の符号６７）の大端部が連結されるクランク軸受（図１の符号６５）に潤滑油を強制的に供給する。次にオイルポンプ４０の構造及び作用を説明する。

図３（ａ）に示されるように、オイルポンプ４０は、ポンプ軸４５と、ポンプ軸４５で図反時計方向に回され複数（この例では４個）の歯４７を有するインナーロータ４８と、このインナーロータ４８より多い複数（この例では５個）の内歯４９を有し内歯４９にインナーロータ４８を収納させると共にインナーロータ４８で回されるアウターロータ５１と、このアウターロータ５１を回転自在に収納しクランクケース（図１の符号１１）の一部であるポンプハウジング部５２とからなる、トロコイドポンプである。

インナーロータ４８とアウターロータ５１とで歯数が異なるため、（ａ）に斜線で示すようなポンプ空間５３ができる。このポンプ空間５３は（ｂ）では、増大する。この容積増大により、吸引作用が起こり、油吸入部４１を介して潤滑油がポンプ空間５３に導かれる。

（ｃ）でポンプ空間５３が油吸入部４１から油吐出部４３へ移り、（ｄ）でポンプ空間５３から潤滑油が油吐出部４３へ吐出される。
すなわち、ポンプ空間５３が容積変化し、容積が増大する過程では潤滑油が吸引され、容積が減少する過程では潤滑油が吐出される。次にアウターロータ５１と玉軸受の内輪の寸法関係を説明する。

図４（ａ）に示されるように、アウターロータ５１の外径をＤ_ｐ１とする。次に（ｂ）に示されるように、玉軸受１８の内輪５５の外径をＤ_ｉ１とする。また、内輪５５に嵌っているのはバランサ軸１３である。なお、アウターロータ５１と、玉軸受１８は、エンジン（図１の符号１０）に組込まれたときに高さ寸法Ｈ_１だけずれて配置される。

（ａ）及び（ｂ）を参照すると、玉軸受１８の内輪５５の外径をＤ_ｉ１は、アウターロータ５１の外径Ｄ_ｐ１よりも大きくなっている。すなわち、玉軸受１８は、内輪５５の外径が、アウターロータ５１の外径より大径とされている。次にアウターロータ５１と、内輪５５及びバランサ軸１３の関係を説明する。

図５に示されるように、破線で示したアウターロータ５１の内歯４９で形成される開口５６は、内輪５５とこの内輪５５に挿入されるバランサ軸１３の一端面（図２の符号６８）とで、塞がれている。すなわち、内輪５５とバランサ軸１３の一端面とで、オイルポンプ４０を塞ぐ蓋の役割をさせている。次に本発明の潤滑装置と従来の潤滑装置の対比を説明する。

図６（ａ）は比較例であり、潤滑装置２００では、オイルポンプ２０１と玉軸受２０２の間に、シール用の蓋２０３が設けられている。蓋２０３の厚さをＴ_１、オイルポンプ２０１の奥行き寸法をＴ_２とすれば、玉軸受２０２の端面からクランクケース２０４の内壁２０５までの距離は、Ｔ_ａとなる。

（ｂ）は実施例であり、潤滑装置３０では、オイルポンプ４０と玉軸受１８の間に、シール用の蓋がないので、玉軸受１８からクランクケース１１の内壁６９までの距離は、オイルポンプ４０の奥行き寸法Ｔそのものとなる。したがって、（ａ）の距離Ｔ_ａと（ｂ）の距離Ｔの大小関係は、Ｔ_ａ＞Ｔとなるため、（ｂ）の潤滑装置３０は（ａ）の潤滑装置２００に比べて小型になる。

（ｂ）に示されるように、潤滑装置３０では、オイルポンプ４０に隣接して設けられた玉軸受１８の内輪５５の外径が、オイルポンプ４０の外径より大径とされ、内輪５５とこの内輪５５に挿入されるバランサ軸１３の一端面６８とで、オイルポンプ４０を塞ぐ蓋の役割をさせるので、オイルポンプ４０と玉軸受１８の間にシール用の蓋を設ける必要がない。すなわち、シール用の蓋が不要になる。したがって、クランクケース１１の小型化が図られ、エンジン（図１の符号１０）の小型化を図ることができる。

これまでに説明した潤滑装置では、オイルポンプを軸受の内輪及びバランサ軸の端面で塞ぐ構造としたが、オイルポンプ及び軸受が取付けられるクランクケースはより小型化されることが好ましい。そこで、クランクケースをより小型化できる例を次図で説明する。

図７において、図４と共通の構造は符号を流用して説明を省略する。
（ａ）に示されるように、アウターロータ５１の内歯４９の歯底円５４の外径をＤ_ｐ２とする。次に（ｂ）において、玉軸受１８Ｂの内輪７６の外径をＤ_ｉ２とする。また、内輪７６に嵌っているのはバランサ軸１３Ｂである。なお、アウターロータ５１と、玉軸受１８Ｂは、エンジン（図１の符号１０）に組込まれたときに高さ寸法Ｈ_１だけずれて配置される。

（ａ）及び（ｂ）を参照すると、玉軸受１８Ｂの内輪７６の外径Ｄ_ｉ２は、アウターロータ５１の内歯４９の歯底円５４の外径Ｄ_ｐ２よりも大きくなっている。すなわち、玉軸受１８Ｂは、内輪７６の外径が、アウターロータ５１の内歯４９の歯底円５４を覆う大きさに設定されている。

オイルポンプ４０はトロコイドポンプであって、トロコイドポンプに隣接して設けられる玉軸受１８Ｂの内輪７６の外径Ｄ_ｉ２が、アウターロータ５１の内歯４９の歯底円５４を覆う大きさに設定され、内輪７６とこの内輪７６に挿入されるバランサ軸１３Ｂの一端面とで、トロコイドポンプを塞ぐ蓋の役割をさせるので、トロコイドポンプと玉軸受１８Ｂの間にシール用の蓋を設ける必要がない。

したがって、玉軸受１８Ｂの内輪７６の外径をアウターロータ５１の歯底円５４より大きく設定すればよいから、玉軸受１８Ｂを軸受１８（図４参照）より小径にすることができる。さらに、軸受を小径化できるので、クランクケースがより小型になり、エンジンの更なる小型化を図ることができる。

尚、本発明に係るオイルポンプは、実施の形態ではトロコイドポンプを適用したが、ギヤポンプやベーンポンプであってもよく、オイルポンプの形式は任意である。
また、本発明に係る潤滑装置は、エンジンに広く採用可能であるが、軽量化、小型化が厳しく求められる小型の汎用エンジンに好適である。

加えて、本発明に係るオイルポンプに連結される軸は、実施の形態ではバランサ軸を適用したが、クランク軸を適用してもよい。

本発明のエンジンの潤滑装置は、小型の汎用エンジンに好適である。

１０…エンジン、１２…クランク軸、１３、１３Ｂ…バランサ軸、１８、１８Ｂ…玉軸受（軸受）、３０…潤滑装置、３１…一端部、４０…オイルポンプ、４８…インナーロータ、４９…内歯、５１…アウターロータ、５４…歯底円、５５、７６…内輪、６８…一端面。

Claims

クランクケース内に配置されたクランク軸又はバランサ軸の一端にオイルポンプが設けられ、このオイルポンプでエンジンの各部へ潤滑油を送るようにしたエンジンの潤滑装置において、
前記オイルポンプは、前記クランク軸の一端部を支える軸受又は前記バランサ軸の一端部を支える軸受に隣接して設けられ、
この軸受は、内輪の外径が、前記オイルポンプの外径より大径とされ、前記内輪とこの内輪に挿入される前記クランク軸又はバランサ軸の一端面とで、前記オイルポンプを塞ぐ蓋の役割をさせることを特徴とするエンジンの潤滑装置。
クランクケース内に配置されたクランク軸又はバランサ軸の一端にオイルポンプが設けられ、このオイルポンプでエンジンの各部へ潤滑油を送るようにしたエンジンの潤滑装置において、
前記オイルポンプは、前記クランク軸又はバランサ軸で駆動されるインナーロータと、このインナーロータを収納する内歯が設けられているアウターロータとからなるトロコイドポンプであって、前記クランク軸の一端部を支える軸受又は前記バランサ軸の一端部を支える軸受に隣接して設けられ、
この軸受は、内輪の外径が、前記アウターロータの内歯の歯底円を覆う大きさに設定され、前記内輪とこの内輪に挿入される前記クランク軸又はバランサ軸の一端面とで、前記オイルポンプを塞ぐ蓋の役割をさせることを特徴とするエンジンの潤滑装置。