JP3866486B2

JP3866486B2 - Ｏｈｃ型エンジンの潤滑装置

Info

Publication number: JP3866486B2
Application number: JP2000150850A
Authority: JP
Inventors: 彰古屋; 隆生坂井
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2020-05-23
Also published as: JP2001329821A; US20020007983A1; US6561315B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＨＣ型エンジンの潤滑装置に関し、特に、シリンダ軸線が天地方向に対して傾斜して配置されるＯＨＣ型の汎用エンジンに適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、草刈機や動力噴霧機、発電機等の動力源として、ＯＨＶ（頭上弁）型やＯＨＣ（頭上カム軸）型の汎用エンジンが広く用いられている。例えば、特開平１０−２８０９３２号公報には、シリンダ軸線を傾斜させて装置のコンパクト化を図ったＯＨＶ型のエンジンが開示されている。また、特開平８−１７７４４１号公報には、クランクシャフトと共に回転するオイルディッパにより、動弁系の潤滑性向上を図ったＯＨＣ型のエンジンが開示されている。
【０００３】
このような汎用エンジンでは、チェーンやスプロケット、動弁カム等の調時動弁系の潤滑方式として、コストやサイズなどの観点から、いわゆるスプラッシュ方式（跳ねかけ式）が採用される場合が多い。このスプラッシュ方式では、オイルポンプは使用されず、パドル状（特開平１０−２８０９３２号公報）や水車状（特開平８−１７７４４１号公報）のオイルディッパによりオイルパン内のオイルを掻き上げ、そのオイル飛沫により動弁系の潤滑を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−１７７４４１号公報のような潤滑方式の場合、クランクシャフトとは別軸にオイルディッパを配設するため、部品点数が増加すると共に装置構造も複雑化し、コストアップの一因となるという問題があった。また、水車状の部材によりオイルを掻き上げるため、撹拌抵抗が大きく回転負荷となるのみならず、油温上昇の原因となるという問題もあった。さらに、オイルディッパの分エンジンの高さが高くなるという不都合もあった。
【０００５】
これに対し特開平１０−２８０９３２号公報の装置では、コンロッド大端部に設けたディッパにてオイルを掻き上げるため、部品点数を増加させることなく動弁系の潤滑を行うことができる。また、パドル状のディッパがオイルを切るように移動することから、撹拌抵抗も少なく油温上昇も少ない。ところが、かかるディッパでは、コンロッド円周方向にはオイルを飛沫拡散できるものの、側面方向の離れた位置まではオイルを飛ばすことができない。従って、動弁系がコンロッドに対しオフセットして（クランクシャフト長手方向にずれて）配置されたＯＨＣ型のエンジンの場合、このようなディッパでは十分に動弁系を潤滑することができない。
【０００６】
すなわち、特開平１０−２８０９３２号公報のようなＯＨＶ型のエンジンでは、オイルディッパ近傍に動弁カムを配置できるため、パドル状のディッパにて動弁系の潤滑を行うことができる。しかしながら、ＯＨＣ型のエンジンでは、調時動弁用のチェーンやコグベルト等が、コンロッドとオフセットして配置されているため、パドル状のディッパではチェーン等の位置までオイルを飛散させることができないという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、ＯＨＣ型の汎用エンジンにおいて、部品点数を増加させることなく確実に調時動弁系の潤滑を行うことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のＯＨＣ型エンジンの潤滑装置は、エンジンのシリンダヘッド側に配置した動弁カムを、クランクシャフト長手方向にオフセットして配置される調時動弁系によりクランクシャフトと同期させて駆動し、前記エンジンのコンロッド大端部側に設けたスクレーパにより、前記エンジンのクランクケース下部に貯留されたオイルを掻き上げて前記調時動弁系の潤滑を行うＯＨＣ型エンジンの潤滑装置であって、前記スクレーパは、前記クランクシャフト径方向に延伸形成された底壁と前記底壁上に立設された側壁とによるＬ字形の断面を有し、このＬ字形の断面によりスクレーパ側方の前記調時動弁系に向かってオイルを跳ね上げて前記動弁系を潤滑することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、スクレーパの側方にもオイルの飛沫が３次元的に斜めに跳ね上げられる。従って、スクレーパに対し、クランクシャフト長手方向にオフセットして配置された調時動弁系に対しても、オイルの飛沫をかけることができる。これにより、調時動弁系をオフセット配置せざるを得ないＯＨＣ型のエンジンにおいても、部品点数を増加させることなく、確実に調時動弁系の潤滑を行うことが可能となる。
【００１０】
この場合、前記潤滑装置を、シリンダ軸線が天地に対し傾斜した傾斜型エンジンに適用しても良く、また、前記Ｌ字形の断面の角度を６０〜９０°の範囲で適宜設定することも可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である潤滑装置を使用したＯＨＣエンジンの構成を示す説明図、図２は図１のエンジンにおけるシリンダ軸線方向の断面図である。
【００１２】
図１のエンジンは、単気筒４サイクルガソリンエンジンであり、シリンダ軸線ＣＬが天地方向に対し角度θだけ傾斜したいわゆる傾斜型のＯＨＣエンジンとなっている。当該エンジンでは、エンジン本体１は、シリンダブロック２の下側にクランクケース３を一体に成形した構成となっており、鉄や、アルミニウム合金等の軽合金によって形成される。シリンダブロック２の上側には、アルミニウム合金製のシリンダヘッド４が取り付けられている。また、シリンダヘッド４の上側には、板金製若しくは合成樹脂製のロッカーカバー５が載置されている。
【００１３】
クランクケース３は、その図１において右側の側面が大きく開口しており、メインベアリングケース取付面６となっている。メインベアリングケース取付面６には、アルミニウム合金製のメインベアリングケース７が取り付けられる。そしてこれにより、クランクケース３内にクランク室８が形成されると共に、その下部に潤滑オイル（以下、オイルと略記する）９が貯留されるオイルパン１０が形成される。
【００１４】
ベアリングケース７には、メインベアリング１１ａが圧入固定され、クランクシャフト１２の一端側がそこで支持される。また、メインベアリング１１ａの外側にはオイルシール１３ａが圧入固定されている。
【００１５】
クランクケース３のメインベアリングケース取付面６と反対側の壁面１４には、メインベアリング１１ｂが圧入固定されている。そして、このメインベアリング１１ｂによってクランクシャフト１２の他端側が支持される。また、メインベアリング１１ｂの外側にもオイルシール１３ｂが配されており、両オイルシール１３ａ,１３ｂにより、オイルパン１０に貯留されたオイル９がクランクシャフト１２部分からクランクケース３外に漏出しないようになっている。
【００１６】
壁面１４からクランクケース３の外部に延伸したクランクシャフト１２の端部には、フライホイール１５および冷却ファン１６が取り付けられている。この冷却ファン１６は、クランクケース３の外側、筐体５７の内側に配置され、クランクシャフト１２と共に回転して筐体５７外部から冷却風を導入する。そして、この導入した冷却風によりエンジン本体１やシリンダヘッド４等の冷却を行う。さらに、筐体５７の外側には、リコイル装置１７が配設されており、リコイルレバー１７ａを手動にて引っ張ることによりクランクシャフト１２が回転され、エンジンが始動するようになっている。
【００１７】
シリンダブロック２の内部にはシリンダボア１８が形成されている。シリンダボア１８内には、ピストン１９が摺動自在に嵌合されている。シリンダボア１８の上端側はシリンダヘッド４によって閉塞されており、ピストン１９の頂面とシリンダヘッド４の底壁面２０とにより燃焼室２１が形成されている。なお、燃焼室２１の上部には、吸気バルブ２２や、図示しない排気バルブ、点火プラグ等が臨まされている。
【００１８】
ピストン１９には、ピストンピン２３を介してコンロッド２４の小端部２５が回転自在に連結されている。また、コンロッド２４の大端部２６には、クランクシャフト１２のクランクピン２７が回転自在に連結されている。そしてこれにより、ピストン１９の上下動に伴って、クランクシャフト１２が回転する。
【００１９】
一方、シリンダヘッド４内には、シリンダ軸線ＣＬ上に、クランクシャフト１２と平行にカムシャフト２８が配設されている。カムシャフト２８は、動弁カム２９とスプロケット３１とが一体に形成した構成となっている。そして、調時動弁系３０により、動弁カム２９はクランクシャフト１２と同期して駆動される。
【００２０】
これに対しクランクシャフト１２には、スプロケット３２が固着されている。また、シリンダブロック２とシリンダヘッド４には、チェーン室５０,５１が形成されており、両スプロケット３１,３２の間は、これらのチェーン室５０,５１内に配設されたチェーン３３にて連結されている。そして、これらのスプロケット３１,３２およびチェーン３３により調時動弁系３０が形成される。なお、スプロケット３１の歯数は、スプロケット３２の歯数の２倍となっており、クランクシャフト１２が２回転すると動弁カム２９が１回転するようになっている。また、チェーン３３は、チェーンテンショナ５５によって適宜張力が付与されている。
【００２１】
動弁カム２９にはカム面２９ａが形成されており、このカム面２９ａにはロッカーアーム３４の一端側に形成されたスリッパ３５が摺接している。ロッカーアーム３４は、揺動式のものが吸気用と排気用に２個設けられている。これらのロッカーアーム３４は、それぞれロッカーサポート５９に支持されたロッカーシャフト３６を中心として揺動自在に取り付けられている。ロッカーアーム３４の他端側は、吸気バルブ２２や図示しない排気バルブの先端部とアジャストスクリュウ５６を介して接続されている。そして、動弁カム２９によりロッカーアーム３４が揺動すると、吸気バルブ２２や排気バルブが駆動される。また、吸気バルブ２２や排気バルブは、バルブスプリング３７により閉弁方向に付勢されており、これにより、吸気バルブ２２等が動弁カム２９の回転に伴って開閉される。
【００２２】
一方、調時動弁系３０は、コンロッド２４の大端部２６に設けられたスクレーパ３８によって潤滑される。図３は、コンロッド２４の構成を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はスクレーパ３８部分の側面図である。また、図４はスクレーパ３８部分の斜視図である。
【００２３】
スクレーパ３８は、図２に示すように、大端部２６の下側部材３９から下方、すなわち、クランクシャフト１２の径方向に延伸形成され、図２に一点鎖線にて示すような軌跡を描きつつ、クランクシャフト１２の回転に伴って揺動運動する。そしてこれにより、オイルパン１０に溜まったオイル９が掻き上げられ、スクレーパ３８が油面４０から出る際にオイル９がチェーン３３に跳ねかけられ、調時動弁系３０の潤滑が行われる。
【００２４】
本発明においては、スクレーパ３８は、図４に示すように、略Ｌ字形の断面を有しており、底壁４１と、底壁４１の一端側に底壁４１と一体に立設された側壁４２とから構成されている。なお、本実施の形態では、底壁４１と側壁４２との間の角度αは９０°に形成されているが、両者の角度は直角には限定されず、６０°〜９０°程度の間で適宜選択し得る。
【００２５】
このようなスクレーパ３８の揺動運動に伴い、底壁４１によってオイル９が掻き上げられると共に、底壁４１によって掻き上げられたオイル９が、図４に示すように、側壁４２に案内されて側壁４２とは反対側に跳ね上げられる。すなわち、スクレーパ３８の側方にもオイル９の飛沫が３次元的に斜めに跳ね上げられ、チェーンテンショナ５５の根本部分近傍方向へ飛ばされる。また、その一部はクランクケース３の内壁に当たってチェーン３３方向に跳ね返る。
【００２６】
従って、スクレーパ３８に対し、メインベアリングケース７側にオフセットして配置されたチェーン３３にオイル９の飛沫をかけることができ、チェーン３３にオイル９を確実に供給することが可能となる。これにより、調時動弁系３０をクランクシャフト長手方向にオフセット配置せざるを得ないＯＨＣ型のエンジンにおいても、部品点数を増加させることなく、確実に調時動弁系３０の潤滑を行うことが可能となる。
【００２７】
このようにしてチェーン３３に跳ねかけられたオイル９は、チェーン３３の移動と共にシリンダヘッド４側に運ばれ、スプロケット３１の潤滑も行われる。また、スプロケット３２もチェーン３３に付着したオイル９によって潤滑される。
【００２８】
ところで、チェーン３３に付着したオイル９は、その一部がシリンダヘッド４側にて遠心力によって振り飛ばされる。すなわち、チェーン３３がスプロケット３１に巻き付く際に、その一部がスプロケット３１の円周方向に飛ばされチェーン３３から分離する。当該エンジンでは、スプロケット３１の上方にはロッカーカバー５が配設されており、オイル９の飛沫はロッカーカバー５の天井面５３に当たる。そして、天井面５３に付着したオイル９は、天井面５３に沿って下方に流れ、チェーン室５１,５０を伝ってオイルパン１０に戻される。
【００２９】
また、ロッカーカバー５の天井面５３の一部には、図１に示すように、凸部５４が形成されており、天井面５３に付着したオイル９がこの凸部５４から滴下するようにもなっている。この凸部５４は、動弁カム２９とスリッパ３５との摺接部の上方に位置しており、ここから滴下するオイル９によって前記摺接部が潤滑されるようになっている。
【００３０】
シリンダヘッド４の内部にはさらに、チェーン室５１とは別に気液分離室４３が設けられている。また、ロッカーカバー５内には、この気液分離室４３とリードバルブ４４を介して連通した気液分離室４５が形成されている。さらに、気液分離室４５は、ブローバイ通路４６を介してエアクリーナ４７に接続されている。なお、エアクリーナ４７は、気化器４８を介してシリンダヘッド４内の吸気ポート４９に接続されている。
【００３１】
これらの気液分離室４３,４５は、クランク室８内に貯留されるブローバイガスをエアクリーナ４７に還流させる際に、ブローバイガスに含まれるオイル９のミスト分を分離させるためのものである。当該エンジンでは、気液分離室４３は、シリンダボア１８とは別に形成されたチェーン室５０に開口している。すなわち、シリンダブロック２のチェーン室５０上端部には、ガス導入口５２が設けられており、チェーン室５０に流入したブローバイガスは、ガス導入口５２を介して気液分離室４３内に流入する。そして、気液分離室４３内を流通することにより、その中のオイルミスト分が気液分離室４３の壁面に付着し、ブローバイガスとオイルミストの分離が行われる。この際、気液分離室４３内にて分離されたオイル分は、気液分離室４３およびチェーン室５０の壁面を伝ってオイルパン１０に戻される。
【００３２】
また、リードバルブ４４を経てロッカーカバー５内に流入したブローバイガスは、さらに、気液分離室４５内にてオイルミスト分の分離が行われる。つまり、気液分離室４５に入ったブローバイガス中のオイルミスト分が、気液分離室４５の壁面に付着し、さらに気液分離が行われる。なお、ロッカーカバー５の下面側には、図示しないオイルリターン孔が設けられており、気液分離室４５の壁面に付着したオイル分は、そこからチェーン室５１,５０に流出し、チェーン室５１,５０の壁面を伝ってオイルパン１０に戻される。
【００３３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態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変更可能であることはいうまでもない。
【００３４】
たとえば、前述の実施の形態では、スクレーパ３８を断面Ｌ字形に形成したものを示したが、断面が「く」の字形のものや、底壁と側壁を連続的に形成して円弧状の断面としたものも適用可能である。
【００３５】
また、前述の実施の形態では、単気筒の空冷エンジンに本発明を適用した例を示したが、本発明を多気筒の空冷エンジンや、単気筒または多気筒の水冷エンジンに適用することも可能である。さらに、シリンダブロック２とクランクケース３を一体に形成した例を示したがこれらを分離形成することも可能であり、シリンダヘッド４とシリンダブロック２とを一体に形成するようにしても良い。
【００３６】
加えて、調時動弁系３０を、スプロケット３１,３２とチェーン３３にて構成した例を示したが、これをコグプーリとコグベルトやタイミングプーリとタイミングベルトなど、他の公知の調時動弁系を適用することも可能である。なお、本発明において「回転」とは正逆両方向の円運動をを含む概念であり、一方向の円運動のみを意味するものではない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のＯＨＣ型エンジンの潤滑装置によれば、コンロッド大端部側に設けたスクレーパを、底壁と側壁からなる断面略Ｌ字形に形成したので、オイルの飛沫をスクレーパの側方にも３次元的に斜めに跳ね上げることが可能となる。従って、スクレーパに対し、クランクシャフト長手方向にオフセットして配置された調時動弁系に対しても、オイルの飛沫をかけることができ、調時動弁系をオフセット配置せざるを得ないＯＨＣ型のエンジンにおいても、オイルディッパ等の部品を追加することなく、確実に調時動弁系の潤滑を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である潤滑装置を使用したＯＨＣエンジンの構成を示す説明図である。
【図２】図１のエンジンにおけるシリンダ軸線方向の断面図である。
【図３】コンロッドの構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はスクレーパ部分の側面図である。
【図４】スクレーパの斜視図である。
【符号の説明】
３クランクケース
４シリンダヘッド
９潤滑オイル
１２クランクシャフト
２４コンロッド
２６大端部
２９動弁カム
３０調時動弁系
３８スクレーパ
４１底壁
４２側壁
α 底壁と側壁とが成す角度
ＣＬシリンダ軸線

Claims

エンジンのシリンダヘッド側に配置した動弁カムを、クランクシャフト長手方向にオフセットして配置される調時動弁系によりクランクシャフトと同期させて駆動し、前記エンジンのコンロッド大端部側に設けたスクレーパにより、前記エンジンのクランクケース下部に貯留されたオイルを掻き上げて前記調時動弁系の潤滑を行うＯＨＣ型エンジンの潤滑装置であって、
前記スクレーパは、前記クランクシャフト径方向に延伸形成された底壁と前記底壁上に立設された側壁とによるＬ字形の断面を有し、このＬ字形の断面によりスクレーパ側方の前記調時動弁系に向かってオイルを跳ね上げて前記動弁系を潤滑することを特徴とするＯＨＣ型エンジンの潤滑装置。
請求項１記載のＯＨＣ型エンジンの潤滑装置において、前記エンジンは、そのシリンダ軸線が天地に対し傾斜した傾斜型エンジンであることを特徴とするＯＨＣ型エンジンの潤滑装置。
請求項１または２記載のＯＨＣ型エンジンの潤滑装置において、前記Ｌ字形の断面の角度が６０〜９０°であることを特徴とするＯＨＣ型エンジンの潤滑装置。