JP4023969B2 - オイルポンプ付きエンジン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルポンプを有するエンジンに関するものである。より詳しくは、クランク軸とポンプ軸との結合構造ないし駆動伝達構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オイルポンプを有するエンジンとしては、図７および図８に示すようなものが知られている（特開平９−３０１２８６号公報）。
図示のエンジン１は小型滑走艇に搭載されたものを示している。
このエンジン１には、オイルタンク４からのオイルをエンジン１内に供給する供給ポンプ２（図８参照）と、エンジン１内を潤滑させたオイルをオイルタンク４に回収するための回収ポンプ３とが設けられている。
これらポンプ２，３は、いずれもエンジンのクランク軸５と平行な軸２ａ、３ａ上に配置されており、図示しない伝達歯車を介してクランク軸５で回転駆動されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したエンジン１のポンプ２，３は、いずれもクランク軸５と平行な軸上に配置されていて、図示しない伝達歯車を介してクランク軸５で回転駆動されるようになっていたので、その駆動構造が複雑になるとともに部品点数も増大するという難点があった。
【０００４】
本発明の目的は、以上のような問題を解決し、簡単な構造でオイルポンプを駆動することができ、また部品点数も削減されるオイルポンプ付きエンジンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載のオイルポンプ付きエンジンは、クランク軸の延長線上にオイルポンプが配置され、クランク軸の端部に設けられたジョイント部材と、オイルポンプの軸の端部に設けられたジョイント部材とをエンジンのカバー内においてかつ同一軸線上で結合させる構造のエンジンであって、前記両ジョイント部材はその接合部が凹凸状に形成され、その凸部における駆動伝達面と対向する面が相手側ジョイント部材の凸部を案内する傾斜面となっているとともに，前記オイルポンプに接続されるオイルタンクが、オイルポンプの直上に設けられていることを特徴とする。
請求項２記載のオイルポンプ付きエンジンは、請求項１記載のオイルポンプ付きエンジンにおいて、前記クランク軸側のジョイント部材が、クランク軸の端部に設けられるＡＣＧロータと共締めされて固定されていることを特徴とする。
請求項３記載のオイルポンプ付きエンジンは、請求項１または２記載のオイルポンプ付きエンジンにおいて、前記オイルポンプは、オイル供給ポンプとオイル回収ポンプとが前記軸を共通軸として回転駆動されるオイルポンプであることを特徴とする。
【０００６】
【作用効果】
請求項１記載のオイルポンプ付きエンジンは、クランク軸の延長線上にオイルポンプが配置され、クランク軸の端部に設けられたジョイント部材と、オイルポンプの軸の端部に設けられたジョイント部材とを同一軸線上で結合させる構造となっているので、このオイルポンプ付きエンジンによれば、従来必要とされた伝達歯車が不要となり、簡単な構造でオイルポンプを駆動することが可能になるとともに、部品点数も削減することが可能になる。
また、エンジンのカバー内において前記両ジョイント部材が結合される構造となっているので、クランク軸とポンプ軸とを結合させるための空間が小さくて済むという利点も得られる。
ところで、このように、エンジンのカバー内において前記両ジョイント部材が結合される構造とすると、その結合部はカバー内にあって目視し得ない状況となるため、結合作業が困難になるおそれがある。
これに対し、この請求項１記載のオイルポンプ付きエンジンによれば、前記両ジョイント部材はその接合部が凹凸状に形成され、その凸部における駆動伝達面と対向する面が相手側ジョイント部材の凸部を案内する傾斜面となっているので、両ジョイント部材の結合部がカバー内にあって目視し得ない状況となったとしても、結合作業を容易に行うことができることとなる。
以上のように、この請求項１記載のオイルポンプ付きエンジンによれば、簡単な構造でオイルポンプを駆動することが可能になるとともに、部品点数も削減することが可能になり、しかも、クランク軸とポンプ軸とを結合させるための空間が小さくて済むにもかかわらず、両ジョイント部材の結合作業を容易に行うことができるという効果が得られる。
請求項２記載のオイルポンプ付きエンジンによれば、請求項１記載のオイルポンプ付きエンジンにおいて、前記クランク軸側のジョイント部材が、クランク軸の端部に設けられるＡＣＧロータと共締めされて固定されているので、ＡＣＧロータとジョイント部材とを少ないスペースでかつ少ない部品点数で効率よくクランク軸の端部に設けることができる。
請求項３記載のオイルポンプ付きエンジンによれば、請求項１または２記載のオイルポンプ付きエンジンにおいて、前記オイルポンプに接続されるオイルタンクが、オイルポンプの上方直近に配置されているので、オイルポンプ上方の空間を有効に利用することができ、エンジン周りをコンパクトに構成することが可能となる。しかも、オイルポンプとオイルタンクとを接続する配管を短くすることができるので、オイルを効率よく循環させることができることとなる。
請求項４記載のオイルポンプ付きエンジンによれば、請求項１，２，または３記載のオイルポンプ付きエンジンにおいて、前記オイルポンプは、オイル供給ポンプとオイル回収ポンプとが前記軸を共通軸として回転駆動される構成となっているので、図８に示した従来のオイルポンプ付きエンジンのようにオイルポンプ２，３を個別の軸２ａ、３ａ上に配置して回転駆動する構成のものに比べて、エンジンをコンパクトにすることができる。
ところで、この請求項４記載のオイルポンプ付きエンジンのように、オイル供給ポンプとオイル回収ポンプとを共通軸で回転駆動する構成とすると、そのポンプの軸線方向長さが比較的大きくなるが、上記請求項３のように、オイルタンクをオイルポンプの上方直近に配置することでオイルポンプ上方の空間を有効に利用することができ、エンジン周りをコンパクトに構成することが可能となる。しかも、オイルポンプとオイルタンクとを接続する配管を短くしてオイルの循環効率を向上させることができるばかりでなく、オイル供給ポンプ用の配管とオイル回収ポンプ用の配管とを集中化させることができ、配管構造をコンパクトにできると同時に配管作業も容易になるという効果が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るオイルポンプ付きエンジンの一実施の形態が搭載された船舶である鞍乗り型小型船艇の一例を示す部分省略概略側面図、図２は同じく平面図である。
【０００８】
これらの図（主として図１）に示すように、この鞍乗り型小型船艇１０は、船体１１上のシート１２に乗員が座り、スロットルレバー付きの操舵ハンドル１３を握って操行可能である。
船体１１は、ロアハルパネル１４とアッパーハルパネル１５とを接合して内部に空間１６を形成した浮体構造となっている。空間１６内において、ロアハルパネル１４上には、エンジン２０が搭載され、このエンジン２０で駆動される推進手段としてのジェットポンプ３０がロアハルパネル１４後部に設けられている。
【０００９】
ジェットポンプ３０は、船底に開口した取水口１６ａから船体後端に開口した噴流口３１およびノズル３２に至る流路３３と、この流路３３内に配置されたインペラ３４とを有しており、インペラ３４のシャフト３５がエンジン２０のクランク軸２１の後端に連結されている。したがって、エンジン２０によりインペラ３４が回転駆動されると、取水口１６ａから取り入れられた水が噴流口３１からノズル３２を経て噴出され、これによって船体１１が推進される。エンジン２０の駆動回転数、すなわちジェットポンプ３０による推進力は、前記操作ハンドル１３のスロットルレバー１３ａ（図２参照）の回動操作によって操作される。ノズル３２は、図示しない操作ワイヤーで操作ハンドル１３と連係されていて、ハンドル１３の操作で回動操作され、これによって進路を変更することができる。
【００１０】
図３はエンジン２０の前部の横断面図、図４はオイルの循環経路図である。
エンジン２０はＤＯＨＣ型で直列４気筒の４サイクルエンジンであり、その前部（船体１１の進行方向であり、図１〜図３において左方部分）において、クランク軸２１の延長線上にオイルポンプ４０が配置されている。
【００１１】
オイルポンプ４０は、オイル供給ポンプ４１とオイル回収ポンプ４２とを有しており、これら両ポンプ４１，４２が共通の軸（ポンプ軸）４３で回転駆動されるようになっている。
ポンプ軸４３の後端部には、ジョイント部材４４がボルト４５で固定されているとともに、クランク軸２１の前端部にもジョイント部材２４がボルト２２で固定されている。クランク軸２１側のジョイント部材２４は、ボルト２２で、クランク軸２１の前端部に設けられるＡＣＧロータ２３と共締めされて固定されている。
【００１２】
図５はポンプ軸４３に取り付けられるジョイント部材４４を示す図で、（ａ）は背面図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。また、図６はクランク軸２１に取り付けられるジョイント部材２４を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【００１３】
図５に示すように、ポンプ軸４３に取り付けられるジョイント部材４４は、その円周方向に沿って複数（この実施の形態では４つ）の凸部４４ａと凹部４４ｂとを交互に有している。また、図６に示すように、クランク軸２１に取り付けられるジョイント部材２４も、その円周方向に沿って前記ジョイント部材４４における凹凸と同数の凸部２４ａおよび凹部２４ｂを交互に有しており、これら両ジョイント部材が図３に示すように同一軸線上で結合された際には、両ジョイント部材の凹凸が嵌まり合う（噛み合う）ようになっている。すなわち、ジョイント部材４４の凸部４４ａがジョイント部材２４の凹部２４ｂに、ジョイント部材２４の凸部２４ａがジョイント部材４４の凹部４４ｂにそれぞれ嵌まり合うこととなる。
【００１４】
クランク軸２１側のジョイント部材２４は図６（ａ）において時計方向（図示矢印方向）に回転し、ポンプ軸４３側のジョイント部材４４は図５（ａ）において反時計方向（図示矢印方向）に回転駆動される（結果的に両ジョイント部材は同方向に回転する）ようになっており、これらジョイント部材２４，４４の凸部２４ａ，４４ａにおける、駆動伝達面２４ａ２，４４ａ２と対向する面２４ａ１，４４ａ１は、相手側ジョイント部材４４，２４の凸部４４ａ，２４ａを案内する傾斜面となっている。なお、傾斜面２４ａ１の傾斜角度と傾斜面４４ａ１の傾斜角度は同一となっている。
【００１５】
図３に示すように、オイル回収ポンプ４２のケーシング４２ａは、エンジン２０の前部カバー２５に一体に形成されており、オイル供給ポンプ４１のケーシング４１ａは、複数本のボルト４６（図３において１本のみ図示）でオイル回収ポンプ４２のケーシング４２ａに固定されている。なお、オイル供給ポンプ４１のオイル回収ポンプ４２との対向壁４１ｂは、オイル回収ポンプ４２のケーシングの一部を形成するとともにオイル供給ポンプ４１とオイル回収ポンプ４２との隔壁を形成している。
前部カバー２５は、エンジン２０の前部に複数本のボルト２５ａ（図３において１本のみ図示）で固定されており、この前部カバー２５がエンジン２０前部に固定される際に、ポンプ軸４３側のジョイント部材４４と、クランク軸２１側のジョイント部材２４とが前部カバー２５内において結合されるようになっている。
【００１６】
図１，図２，および図４に示すように、オイルポンプ４０の上方直近には、オイルタンク５０が配置され、このオイルタンク５０の上面にはオイルフィルタ６０が設けられている。
【００１７】
図４に示すように、オイルタンク５０はオイル溜部５１と、このオイル溜部５１の上方に形成された、オイルフィルタ６０へのオイルの供給路５２と、オイルフィルタ６０からのオイルの排出路５３とを有している。
オイル溜部５１には、オイルの入り口５１ｉと出口５１ｏとが形成されており、出口５１ｏがパイプ７１でオイル供給ポンプ４１の吸入口４１ｉに接続されている。オイル供給ポンプ４１の吐出口４１ｏは、パイプ７２でオイルフィルタ６０への供給路５２に接続され、オイルフィルタ６０からの排出路５３はパイプ７３でエンジン２０のメインギャラリー２６に接続されている。メインギャラリー２６からエンジン各部に供給されたオイルは、オイルパン２７に回収され、このオイルパン２７がパイプ７４でオイル回収ポンプ４２の吸入口４２ｉに接続され、オイル回収ポンプ４２の吐出口４２ｏが前記オイルタンク５０の入り口５１ｉに接続されている。
したがって、オイルの全体的な循環経路は、オイルタンク５０→オイル供給ポンプ４１→オイルフィルタ６０→エンジン２０のメインギャラリー２６→エンジン各部→エンジン２０のオイルパン２７→オイル回収ポンプ４２→オイルタンク５０、となる。
【００１８】
なお、エンジン２０のメインギャラリー２６からのオイル経路を簡単に説明すると、次の通りである。
メインギャラリー２６からのオイル経路には第１〜第４の４つの経路がある。
第１の経路は、メインギャラリー２６からクランク軸２１の軸受部２６ａを潤滑させ、クランクピンとコンロッドと連結部２６ｂを潤滑させるとともにピストンＰの裏Ｐ１に噴射され、オイルパン２７に戻る経路である。
第２の経路は、メインギャラリー２６からサブギャラリー２６ｃを経てバランサの軸受部２６ｄを潤滑させ、オイルパン２７に戻る経路である。
第３の経路は、メインギャラリー２６からカム軸内流路２６ｅへ向かいカム機構（動弁機構）を潤滑させ、オイルパン２７に戻る経路である。
第４の経路は、メインギャラリー２６からターボチャージャに向かい、その軸部２６ｆを潤滑させ、オイルパン２７に戻る経路である。
なお、メインギャラリー２６にはリリーフバルブ２８が設けられている。
【００１９】
以上のようなオイルポンプ付きエンジンによれば次のような作用効果が得られる。
（ａ）クランク軸２１の延長線上にオイルポンプ４０が配置され、クランク軸２１の端部に設けられたジョイント部材２４と、オイルポンプの軸４３の端部に設けられたジョイント部材４４とを同一軸線上で結合させる構造となっているので、このオイルポンプ付きエンジンによれば、従来必要とされた伝達歯車が不要となり、簡単な構造でオイルポンプ４０を駆動することが可能になるとともに、部品点数も削減することが可能になる。
また、エンジン２０のカバー２５内において前記両ジョイント部材２４，４４が結合される構造となっているので、クランク軸２１とポンプ軸４３とを結合させるための空間Ｓ（図３参照）が小さくて済むという利点も得られる。
ところで、このように、エンジン２０のカバー２５内において前記両ジョイント部材２４，４４が結合される構造とすると、その結合部はカバー２５内にあって目視し得ない状況となるため、結合作業が困難になるおそれがある。
これに対し、この実施の形態のオイルポンプ付きエンジンによれば、前記両ジョイント部材２４，４４はその接合部が凹凸状に形成され、その凸部２４ａ，４４ａにおける駆動伝達面と対向する面２４ａ１，４４ａ１が相手側ジョイント部材の凸部４４ａ，２４ａを案内する傾斜面２４ａ１，４４ａ１となっているので、両ジョイント部材２４，４４の結合部がカバー２５内にあって目視し得ない状況となったとしても、結合作業を容易に行うことができることとなる。
以上のように、このオイルポンプ付きエンジンによれば、簡単な構造でオイルポンプ４０を駆動することが可能になるとともに、部品点数も削減することが可能になり、しかも、クランク軸２１とポンプ軸４３とを結合させるための空間Ｓが小さくて済むにもかかわらず、両ジョイント部材２４，４４の結合作業を容易に行うことができるという効果が得られる。
（ｂ）クランク軸２１側のジョイント部材２４が、クランク軸２１の端部に設けられるＡＣＧロータ２３と共締めされて固定されているので、ＡＣＧロータ２３とジョイント部材２４とを少ないスペースでかつ少ない部品点数で効率よくクランク軸２１の端部に設けることができる。
（ｃ）オイルポンプ４０に接続されるオイルタンク５０が、オイルポンプ４０の上方直近に配置されているので、オイルポンプ４０上方の空間を有効に利用することができ、エンジン２０周りをコンパクトに構成することが可能となる。しかも、オイルポンプ４０とオイルタンク５０とを接続する配管７１，７２，７５を短くすることができるので、オイルを効率よく循環させることができることとなる。
（ｄ）オイルポンプ４０は、オイル供給ポンプ４１とオイル回収ポンプ４２とが前記軸４３を共通軸として回転駆動される構成となっているので、図８に示した従来のオイルポンプ付きエンジンのようにオイルポンプ２，３を個別の軸２ａ、３ａ上に配置して回転駆動する構成のものに比べて、エンジンをコンパクトにすることができる。
ところで、このオイルポンプ付きエンジン２０のように、オイル供給ポンプ４１とオイル回収ポンプ４２とを共通軸４３で回転駆動する構成とすると、そのポンプ４０の軸線方向長さが比較的大きくなるが、オイルタンク５０をオイルポンプ４０の上方直近に配置することでオイルポンプ４０上方の空間を有効に利用することができ、エンジン周りをコンパクトに構成することが可能となる。しかも、オイルポンプ４０とオイルタンク５０とを接続する配管７１，７２，７５を短くしてオイルの循環効率を向上させることができるばかりでなく、オイル供給ポンプ４１用の配管７１，７２とオイル回収ポンプ４２用の配管７５とを集中化させることができ、配管構造をコンパクトにできると同時に配管作業も容易になるという効果が得られる。
【００２０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【００２１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るオイルポンプ付きエンジンの一実施の形態が搭載された鞍乗り型小型船艇の一例を示す部分省略概略側面図。
【図２】同じく平面図。
【図３】エンジン２０の前部の断面図。
【図４】オイルの循環経路図。
【図５】ポンプ軸４３に取り付けられるジョイント部材４４を示す図で、（ａ）は背面図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図６】クランク軸２１に取り付けられるジョイント部材２４を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。
【図７】従来技術の説明図。
【図８】従来技術の説明図。
【符号の説明】
２０ エンジン
２１ クランク軸
２３ ＡＣＧロータ
２４ ジョイント部材
２４ａ 凸部
２４ａ１ 傾斜面
２４ａ２ 駆動伝達面
２４ｂ 凹部
２５ カバー
４０ オイルポンプ
４１ オイル供給ポンプ
４２ オイル回収ポンプ
４３ オイルポンプの軸
４４ ジョイント部材
４４ａ 凸部
４４ａ１ 傾斜面
４４ａ２ 駆動伝達面
４４ｂ 凹部
５０ オイルタンク

Claims (3)

1. クランク軸の延長線上にオイルポンプが配置され、クランク軸の端部に設けられたジョイント部材と、オイルポンプの軸の端部に設けられたジョイント部材とをエンジンのカバー内においてかつ同一軸線上で結合させる構造のエンジンであって、前記両ジョイント部材はその接合部が凹凸状に形成され、その凸部における駆動伝達面と対向する面が相手側ジョイント部材の凸部を案内する傾斜面となっているとともに，前記オイルポンプに接続されるオイルタンクが、オイルポンプの直上に設けられていることを特徴とするオイルポンプ付きエンジン。
2. 前記クランク軸側のジョイント部材が、クランク軸の端部に設けられるＡＣＧロータと共締めされて固定されていることを特徴とする請求項１記載のオイルポンプ付きエンジン。
3. 前記オイルポンプは、オイル供給ポンプとオイル回収ポンプとが前記軸を共通軸として回転駆動されるオイルポンプであることを特徴とする請求項１または２記載のオイルポンプ付きエンジン。

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