JP3994710B2 - 縦型エンジンの潤滑装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦型エンジンの潤滑装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンは、その内部に多くの摺動部や回転部を有するため、潤滑装置を用いて各部に潤滑オイルを供給し、潤滑オイルの働きにより各部の摩擦抵抗を減らし、エンジンの機能を充分に発揮させるようになっている。
【0003】
4サイクルエンジンの潤滑装置の一般的な潤滑オイルの経路は、エンジンのクランクケース下部に一体または別体に設けられたオイルパンに貯留されている潤滑オイルをオイルポンプで吸い上げてエンジン内各潤滑部に圧送するようになっている。
【0004】
そして、エンジン内各潤滑部を潤滑した潤滑オイルは自然落下したり、オイル落とし通路等を経由したりしてオイルパンに戻されるように構成されている。
【0005】
例えば船外機に搭載されるエンジンは多くの場合クランクシャフトを縦方向に配置しており(縦型エンジン)、その上側のジャーナル部を軸支するベアリングに潤滑オイルを導いた後、自然落下する潤滑オイルをクランクシャフトの中間部に配置されたクランクウェブで撹拌してミスト化し、このミスト化された潤滑オイルでクランクケース内の残りの部分を潤滑するように構成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クランクウェブによって撹拌された潤滑オイルの大部分は遠心力によってクランクケースの内壁に付着するため、十分な量の潤滑オイルがクランクケース内の残りの部分に行き渡らない虞がある。
【0007】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、クランクケース内の各部分の潤滑性能を向上させた縦型エンジンの潤滑装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る縦型エンジンの潤滑装置は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、上下に分割可能なクランクケースの内部にクランクシャフトおよびカムシャフトを縦方向に配置し、上記クランクシャフトの上側のジャーナル部に潤滑オイルを導いた後、この潤滑オイルを自然落下させて他の部位を潤滑するように構成した縦型エンジンの潤滑装置において、上記クランクシャフトに設けられたクランクウェブ近傍にこのクランクウェブの外周面を取り囲むように、上記クランクシャフトを収納するクランクケースの上側部分の上壁から下方に向かってリブ状の返し壁を配置し、上記返し壁の一部に上記カムシャフトの上側支持部に向けて切欠部を形成したものである。
【0009】
また、上述した課題を解決するために、請求項2に記載したように、上記クランクシャフトに設けられたクランクピンの内部に上記クランクシャフトの軸方向に延びて貫通する肉抜き穴を穿設すると共に、この肉抜き穴から上記クランクピンの外周面に向かって油路を穿設したものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1は、本発明に係る船外機の一例を示す右側面図である。図1に示すように、この船外機1は縦形(バーティカル型)エンジン2を有し、その周囲が箱状のエンジンカバー3で覆われる。エンジン2の前下部(図1における右側)からはステアリングハンドル4が前方に向かって延び、その先端にエンジン出力調整用のスロットルグリップ5が設けられる。
【0014】
エンジンカバー3は上下に分割可能に形成された例えば合成樹脂製のものであって、上側のアッパーカバー3aと下側のロアーカバー3bとから構成される。ロアーカバー3bの下部にはドライブシャフトハウジング6が設けられ、このドライブシャフトハウジング6の下部にギヤケース7が設けられる。ギヤケース7の内部にはプロペラシャフト8が軸支され、その後端にプロペラ9が設けられる。
【0015】
エンジン2内にはクランクシャフト10がほぼ鉛直方向を向くよう縦置き(バーティカル)に設けられる。ドライブシャフトハウジング6内にはクランクシャフト10下端に連結されたドライブシャフト11が下方に向かって延び、ドライブシャフト11の下端がベベルギヤ12を介してプロペラシャフト8に連結される。エンジン2の出力、すなわちクランクシャフト10の回転はドライブシャフト11およびベベルギヤ12を経てプロペラシャフト8に伝達され、プロペラ9を回転させる。
【0016】
ドライブシャフトハウジング6の上部はクランプブラケット13の回転支持部13aに回動自在に支持されると共に、このクランプブラケット13は船体14のトランサム14aに固定される。すなわち、船外機1は船体14に回動可能に設けられ、ステアリングハンドル4を水平方向に振ることにより船外機1全体の向きを変えて船体14の操舵を行うことができるように構成される。
【0017】
図2は、エンジン2部分の縦断面図である。また、図3は図2のIII−III線に沿う断面図であり、図4は図3のIV−IV線に沿う断面図である。そして、図5は図4のV矢視図である。
【0018】
本実施形態に用いられるエンジン2は例えばOHV形式の動弁機構15を備えた4サイクル単気筒エンジンであり、エンジン2は主に船外機1の前側(図における右側)に配置される上下に分割可能なクランクケース16a,16bと、このクランクケース16a,16bの後側(図1、図2および図3における左側)に配置され、クランクケースの上側部分16aと一体に形成されるシリンダブロック17と、このシリンダブロック17の後側(図1、図2および図3における左側)に配置されるシリンダヘッド18とから構成される。
【0019】
ロアーカバー3bの底面中央部分は開口部19が開口されており、この開口部19はエンジン支持プレート20によってロアーカバー3bの内側から塞がれる。そして、エンジン2の下面(クランクケースの下側部分16bの底面およびシリンダヘッド18の底面)とドライブシャフトハウジング6上端部に形成されたエクステンション部6aの上面とがエンジン支持プレート20を間に挟んで例えばボルト(図示せず)で共締めされて一体化される。
【0020】
シリンダブロック17は、船外機1の前後方向(図1、図2および図3における左右)に向かって側面視でクランクシャフト10に直交する方向に延びる筒状のシリンダ21を備えると共に、シリンダヘッド18の後部は開口されてその内部に前記動弁機構15を収納する動弁室22を形成し、シリンダヘッドカバー23によって塞がれる。また、シリンダヘッド18にはシリンダ21に整合する燃焼室24が形成される。なお、燃焼室24には外方から点火プラグ25が結合される。
【0021】
クランクシャフト10は、そのほぼ中間部に一対のクランクウェブ10aが軸方向に離間して形成され、その間にクランクピン10bが偏心して形成される。また、クランクシャフト10の、クランクピン10b上方のジャーナル部10cはクランクケースの上側部分16aの上壁に設けられた例えばボールベアリング26によって回転自在に支持される。
【0022】
さらに、クランクウェブ10a近傍の、クランクケースの上側部分16aの上壁からは上側のクランクウェブ10aの外周面を、適宜間隔をおいて取り囲むようにリブ状の返し壁27が下方に向かってクランクケースの上側部分16aと一体に延設される。そして、この返し壁27は上側のクランクウェブ10aの外周面すべてを取り囲まず、図5に示すように、後述するカムシャフト28の上側支持部29に向けて切欠部30が形成される。
【0023】
シリンダ21内にはピストン31が摺動自在に挿入され、このピストン31のピストンピン31aとクランクシャフト10のクランクピン10bとがコンロッド32によって連結されてシリンダ21内におけるピストン31の往復運動がクランクシャフト10の回転運動に変換される。
【0024】
図6は、図4のVI−VI線に沿う断面図である。図4および図6に示すように、クランクピン10bの内部にはクランクシャフト10の軸方向に延びて貫通する肉抜き穴33が穿設される。そして、この肉抜き穴33からクランクピン10bの外周面、すなわちコンロッド32の大端部32aとの摺接面に向かって油路34が穿設される。
【0025】
さらに、クランクシャフト10の上端には発電用のフライホイール・マグネト装置35と、ロープ・リコイル型の手動式エンジン始動装置36が設けられる(図および図参照)。
【0026】
シリンダヘッド18内には燃焼室24に繋がる吸気ポート37と排気ポート38とが形成される。また、シリンダヘッド18内には両ポート37,38を開閉する吸気バルブ39および排気バルブ40がバルブガイド41を介して取り付けられる。
【0027】
一方、クランクシャフト10の斜め後方、すなわちシリンダヘッド18側(図における左側)にはカムシャフト28がクランクシャフト10と平行に配置される。カムシャフト28の上端はクランクケースの上側部分16aの上壁に一体に形成された上側支持部29(前述)によって軸支されると共に、カムシャフト28の下端はクランクケースの下側部分16bと一体に形成された下側支持部42によって軸支される。
【0028】
クランクシャフト10の略中央下部にはタイミングドライブギヤ43がクランクシャフト10と一体または一体的に設けられる。また、カムシャフト28の略中央下部にはタイミングドリブンギヤ44がカムシャフト28と一体または一体的に設けられる。そして、両タイミングギヤ43,44が作動連結されることによりクランクシャフト10の回転力がカムシャフト28に伝達される。
【0029】
カムシャフト28上には一対の動弁用カム45が上下方向に離間して設けられると共に、シリンダヘッド18内には動弁機構15を構成する一対のロッカアーム46が揺動自在に支持される。そして、カムシャフト28が回転することによりカムのプロフィールがシリンダ21の側方に配置された一対のプッシュロッド47をその軸方向に進退させ、ロッカアーム46を揺動運動させる。そして、このロッカアーム46の揺動運動によってシリンダヘッド18内の吸気バルブ39および排気バルブ40が開閉操作される。
【0030】
なお、上下の動弁用カム45間にはシリンダブロック17の側面に配置されたフューエルポンプ48駆動用のカム49が設けられ、このカム49によってフューエルポンプ48のプランジャ48aが進退操作される。
【0031】
また、エンジンカバー3内のエンジン2前方の空間には燃料タンク50が配置される。この燃料タンク50は給油口50aが上方に向かって伸び、エンジンカバー3上に突出してフューエルキャップ51により塞がれる。
【0032】
エンジン2は、その内部に多くの摺動部や回転部を有するため、潤滑装置を用いて各部に潤滑オイルを供給し、潤滑オイルの働きにより各部の摩擦抵抗を減らし、エンジン2の機能を充分に発揮させるように構成される。以下、潤滑装置について説明する。
【0033】
クランクケースの下側部分16bはオイルパン16cを兼ねており、一定量の図示しない潤滑オイルが貯溜される。また、前述したカムシャフト28の下側支持部42内にはポンプ室52が形成され、例えばトロコイド式のオイルポンプ53が配置される。オイルポンプ53はカムシャフト28の下端部に直結され、カムシャフト28の回転により駆動される。
【0034】
ポンプ室52はオイルプレート54によって上下に区画され、上側の部分にオイルポンプ53が収納されると共に、下側にオイル溜まり室55を形成する。そして、オイルプレート54はその下部のオイル溜まり室55に配置されたプレートホルダ56によって保持される。なお、符号57はフィルタであり、また、オイル溜まり室55のシールは、エンジン支持プレート20およびこのエンジン支持プレート20とクランクケースの下側部分16bの底面との間に介装されるガスケット58によって行われる。
【0035】
カムシャフト28の下側支持部42にはオイルパン16c内とオイル溜まり室55とを連通させる連通路59が形成される。また、カムシャフト28の内部にはその軸方向に延びるオイル通路60が形成される。さらに、カムシャフト28の上側支持部29にはカムシャフト28のオイル通路60に繋がるオイル溜まり室61が形成されると共に、このオイル溜まり室61からクランクシャフト10上部のジャーナル部10cを支持するボールベアリング26に向かってクランクケースの上側部分16aの上壁内を連通路62が延びる。
【0036】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0037】
エンジン2が始動してクランクシャフト10が回転するとカムシャフト28が連動してオイルポンプ53を駆動する。オイルポンプ53が駆動されると、オイルパン16c内の潤滑オイルは連通路59からオイル溜まり室55内に進入し、さらにカムシャフト28内部のオイル通路60およびオイル溜まり室61、連通路62を経てクランクシャフト10上部のジャーナル部10cを支持するボールベアリング26に導かれ、このジャーナル部10cを潤滑する。
【0038】
ジャーナル部10cを潤滑した潤滑オイルはクランクケース16a,16b内を自然落下し、クランクウェブ10aで撹拌されてミスト化し、このミスト化された潤滑オイルがクランクケース16a,16b内の他の部位を潤滑する。
【0039】
クランクウェブ10aによって撹拌される潤滑オイルは遠心力によってクランクケース16a,16bの内壁に向かって飛ばされようとするが、クランクウェブ10aの近傍に、このクランクウェブ10aの外周面を適宜間隔をおいて取り囲むようにリブ状の返し壁27を配置したので、潤滑オイルはコンロッド32の大端部32aの軌跡上に収集されて落下し、クランクピン10bとコンロッド32の大端部32aとの摺接面をはじめ、クランクケース16a,16b内の各部を効率的に潤滑する。
【0040】
また、コンロッド32の大端部32aの軌跡上に収集されて落下した潤滑オイルはクランクピン10bの内部に穿設された肉抜き穴33内に進入し、遠心力によって肉抜き穴33からクランクピン10bの外周面に向かって穿設された油路34を経てコンロッド32の大端部32aとの摺接面に導かれる。
【0041】
さらに、上記返し壁27にはカムシャフト28の上側支持部29に向けて切欠部30が形成されるので、ジャーナル部10cを潤滑した後に自然落下した潤滑オイルの一部はこの切欠部30からカムシャフト28に向けてクランクウェブ10aの遠心力によって飛ばされ、カムシャフト28の各部を潤滑する。
【0042】
そして、返し壁27をクランクケースの上側部分16aと一体に形成したので、部品点数の増加もない。
【0043】
なお、上述した実施形態においては本発明を船外機1に用いた例を示したが、クランクシャフトが縦方向に配置された縦型エンジンであれば他の用途に用いるエンジンにも適用できる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る縦型エンジンの潤滑装置によれば、クランクケース内の各部分の潤滑性能が向上し、効率的に潤滑可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る縦型エンジンの潤滑装置の一実施形態を示す船外機の右側面図。
【図2】エンジン部分の縦断面図。
【図3】図2のIII−III線に沿う断面図。
【図4】図3のIV−IV線に沿う断面図。
【図5】図4のV矢視図。
【図6】図4のVI−VI線に沿う断面図。
【符号の説明】
1 船外機
2 縦型エンジン
10 クランクシャフト
10a クランクシャフトのクランクウェブ
10b クランクシャフトのクランクピン
10c クランクシャフトのジャーナル部
16a,16b クランクケース
27 返し壁
28 カムシャフト
30 切欠部
33 肉抜き穴
34 油路
53 オイルポンプ
Claims (2)
- 上下に分割可能なクランクケースの内部にクランクシャフトおよびカムシャフトを縦方向に配置し、上記クランクシャフトの上側のジャーナル部に潤滑オイルを導いた後、この潤滑オイルを自然落下させて他の部位を潤滑するように構成した縦型エンジンの潤滑装置において、上記クランクシャフトに設けられたクランクウェブ近傍にこのクランクウェブの外周面を取り囲むように、上記クランクシャフトを収納するクランクケースの上側部分の上壁から下方に向かってリブ状の返し壁を配置し、上記返し壁の一部に上記カムシャフトの上側支持部に向けて切欠部を形成したことを特徴とする縦型エンジンの潤滑装置。
- 上記クランクシャフトに設けられたクランクピンの内部に上記クランクシャフトの軸方向に延びて貫通する肉抜き穴を穿設すると共に、この肉抜き穴から上記クランクピンの外周面に向かって油路を穿設した請求項1記載の縦型エンジンの潤滑装置。
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