JP4236354B2 - ドライサンプ式エンジンの潤滑装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライサンプ式エンジンの潤滑装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドライサンプ式エンジンの潤滑装置が開示されたものとして特開平９−３０１２８６号公報が知られている。
図８，図９は、同公報に開示されたドライサンプ式エンジンを示している。このエンジン１は小型滑走艇に搭載されている。
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９参照）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。
このようなドライサンプ式エンジンの潤滑装置によれば、エンジン１のオイルパン１ａを小さくできるので、エンジンの高さを低く抑えることが可能となる。
同公報には、リリーフバルブについて何ら開示されていないが、リリーフバルブはオイルポンプ（特に供給ポンプ）にて発生した油圧を調整するためのものであり、従来は、筒状のリリーフバルブがエンジンのクランクシャフトと平行に配置されたメインギャラリに対して垂直に配置されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のドライサンプ式エンジンでは、上述したように、そのリリーフバルブが、クランクシャフトと平行に配置されたメインギャラリに対して垂直に配置されていたので、その分エンジンの高さが大きくなりがちであった。
本発明の目的は、以上のような問題を解決し、エンジンの高さを低くすることのできるドライサンプ式エンジンの潤滑装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１記載のドライサンプ式エンジンの潤滑装置は、ドライサンプ式エンジンのリリーフバルブが、オイルタンク内に収納されているとともに，前記オイルタンクは上ケースと下ケースよりなり，前記リリーフバルブは下ケース内底面と，リリーフバルブにオイルを導く，上ケースに設けたパイプとに挟まれて設けられ，前記リリーフバルブと前記パイプとの連結は下ケースに上ケースを取り付けた際に連結されることを特徴とする。
【０００５】
【作用効果】
請求項１記載のドライサンプ式エンジンの潤滑装置によれば、ドライサンプ式エンジンのリリーフバルブが、オイルタンク内に収納されているので、エンジン内にリリーフ通路およびリリーフバルブが設けられていない分、エンジンの高さを低くすることができ、重心を低くすることが可能となる。
しかも、リリーフされたオイルはオイルタンク内に直接吐出されるので、次のような作用効果が得られる。
すなわち、リリーフバルブがエンジン内に設けられていて、リリーフされたオイルがエンジン内に吐出される構成であると、エンジン内における飛散オイルが増大してオイル回収率が低下し、結果として循環させるオイルの全体量を多くする必要が生じる。
これに対し、この請求項１記載のドライサンプ式エンジンの潤滑装置によれば、リリーフバルブがオイルタンク内に収納されていて、リリーフされたオイルがオイルタンク内に直接吐出されるので、オイル回収率が向上し、結果として循環させるオイルの全体量を少なくすることが可能となる。
【０００６】
【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。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明に係るドライサンプ式エンジンの潤滑装置の第１の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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
図３はエンジン２０の前部の横断面図、図４はこの実施の形態のドライサンプ式エンジンの潤滑装置におけるオイルの循環経路図である。
図４に示すように、このドライサンプ式エンジンの潤滑装置は、エンジン２０と、このエンジン２０に設けられたオイルポンプ４０と、このオイルポンプ４０に接続されたオイルタンク５０と、このオイルタンク５０に取り付けられたオイルフィルタ６０と、これらを接続するパイプとで構成されている。
【００１０】
エンジン２０はＤＯＨＣ型で直列４気筒のドライサンプ式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】
図３，図４に示すように、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がクランク軸２１により共通の軸（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。
【００１３】
図１，図２，および図４に示すように、オイルタンク５０は、オイルポンプ４０の上方直近に配置されており、このオイルタンク５０の上面にオイルフィルタ６０が設けられている。
【００１４】
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、入り口５１ｉより下方で、出口５１ｏより上方に、入り口５１ｉからこのタンク５０内に回収されるオイルを濾過するストレーナ５４が設けられている。
出口５１ｏは、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
図５はエンジン２０のメインギャラリー２６，オイルパン２７，およびリリーフバルブ２８を示す拡大縦断面図である。図６はリリーフバルブ２８を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はボディの平面図、（ｃ）は図（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図、（ｄ）は図（ｂ）におけるｄ−ｄ断面図である。
図６に示すように、リリーフバルブ２８は全体として水平方向（図６において左右方向）に長い筒状であり、図４および図５に示すように、エンジン２０のクランクシャフト２１と平行に配置されたメインギャラリ２６と平行にかつ略水平に配置されている。
【００１７】
このリリーフバルブ２８は、短管２８ａ１と長管２８ａ２とからなる略Ｌ字型のボディ２８ａと、このボディ２８ａの長管２８ａ２内にスライド可能に挿入された筒状の弁体２８ｂと、この弁体２８ｂの移動範囲を規制するピン状のストッパ２８ｃと、弁体２８ｂをストッパ２８ｃに向けて付勢しているバネ２８ｄと、このバネ２８ｄを押さえているリング状のバネ止め２８ｅと、ボディ２８ａと一体に形成された、メインギャラリー２６の底壁部への取付部２８ｆとを有している。
【００１８】
このようなリリーフバルブ２８は、その取付部２８ｆで、図５に示すように、メインギャラリー２６の底壁部２６ｇに取り付けられ、取り付けられた状態では、上述したようにメインギャラリ２６と平行にかつ略水平に配置されて、その短管２８ａ１の流路がメインギャラリー２６と連通する。
したがって、メインギャラリー２６内のオイルは短管２８ａ１および長管２８ａ２の左部を経て弁体２８ｂに達する。
弁体２８ｂはその一端２８ｂ１が閉塞されており、通常はバネ２８ｄの付勢力で前記一端すなわち閉塞端２８ｂ１がストッパ２８ｃに当接しているが、メインギャラリー２６内の油圧が所定圧以上になり、したがって、閉塞端２８ｂ１に所定圧以上の油圧が作用すると、バネ２８ｄの付勢力に抗して図６（ａ）において右方にスライドする。
ボディ２８ａの長管２８ａ２には図６（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように吐出口２８ａ３が形成されており、前記弁体２８ｂが右方にスライドして、その閉塞端２８ｂ１が吐出口２８ａ３を開口すると、この吐出口２８ａ３からオイルが噴出（リリーフ）してメインギャラリー２６内の油圧が適正に保たれるようになっている。
【００１９】
以上のようなドライサンプ式エンジンの潤滑装置によれば次のような作用効果が得られる。
（ａ）筒状のリリーフバルブ２８が、エンジン２０のクランクシャフト２１と平行に配置されたメインギャラリ２６と平行に配置されているので、筒状のリリーフバルブがクランクシャフトと平行に配置されたメインギャラリに対して垂直に配置されていた従来のものに比べて、メインギャラリ２６からリリーフバルブ２８に至る経路を短くすることができる。
したがって、リリーフのレスポンスを早くすることができ、適正油圧を速やかに保つことが可能となる。
（ｂ）リリーフバルブ２８が水平（略水平）に配置されているので、リリーフバルブ２８を垂直に配置した場合に比べてエンジン２０の高さを低くすることができ、重心を低くすることが可能となる。
（ｃ）オイルタンク５０内に、このタンク５０内に回収されるオイルＯ（図４参照）を濾過するストレーナ５４が設けられているので、オイルＯに混入した異物を除去することが可能となる。
さらに、ストレーナ５４によって、オイルとエアとの分離作用も得られることとなる。
しかも、エンジン内に設けられたストレーナに比べて、そのメンテナンスも容易になる。
【００２０】
（ｄ）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、このドライサンプ式エンジンの潤滑装置によれば、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。
（ｅ）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。
（ｆ）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。
（ｇ）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９に示した従来のドライサンプ式エンジンの潤滑装置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、このドライサンプ式エンジンの潤滑装置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。
【００２１】
＜第２の実施の形態＞
図７は本発明に係るドライサンプ式エンジンの潤滑装置の第２の実施の形態の要部を示す図で、（ａ）はオイルタンク５０の上ケース５０ａを取り外した下ケース５０ｂの概略平面図、（ｂ）はオイルタンク５０の概略平面図、（ｃ）はオイルタンク５０およびエンジン２０の一部を示す概略縦断面図、（ｄ）は図（ｂ）におけるｄ−ｄ概略断面図である。この図７において、上記第１の実施の形態と同一部分ないし相当する部分には同一の符号を付してある。
【００２２】
この実施の形態が上記第１の実施の形態と異なる点は、リリーフバルブ５５が、オイルタンク５０内に設けられている点にあり、その他の点に変わりはない。
したがって、この実施の形態におけるオイルパン２７にはリリーフバルブは設けられていない。
【００２３】
この実施の形態におけるオイルタンク５０の、オイルフィルタ６０への供給路５２の内端部には、オイルフィルタ６０の取付部５０ｃにおいて、平面視略Ｃ字型の流路５２ａが連通しており、このＣ型流路５２ａを介してオイルフィルタ６０へオイルが供給されるようになっているとともに、オイルフィルタ６０からのオイルは、その出口管６１から排出路５３を経てパイプ７３へと流れるようになっている。出口管６１は、上記Ｃ型流路５２ａにおける両端部５２ｂ、５２ｂの間を通っているので、出口管６１とＣ型流路５２ａとは干渉していない。
上記Ｃ型流路５２ａには、分岐路５２ｃが設けられており、この分岐路５２ｃを形成する上ケース５０ａと一体のパイプ５２ｄにリリーフバルブ５５が連結されている。
リリーフバルブ５５は、オイルタンク５０の下ケース５０ｂの内底面に垂直に設けられており、そのオイル導入管５５ａが前記パイプ５２ｄと連結されている。なお、オイル導入管５５ａとパイプ５２は、下ケース５０ｂに上ケース５０ａを取り付けた際に連結されるようになっている。
【００２４】
リリーフバルブ５５の基本的な構造および作動は前述したリリーフバルブ２８と同じである。
すなわち、このリリーフバルブ５５は、ボディに相当する導入管５５ａと、この導入管５５ａ内にスライド可能に挿入された筒状の弁体２８ｂと、この弁体２８ｂの移動範囲を規制するピン状のストッパ２８ｃと、弁体２８ｂをストッパ２８ｃに向けて付勢しているバネ２８ｄと、このバネ２８ｄを押さえているリング状のバネ止め２８ｅとを有しており、その導入管５５ａの流路が前記分岐路５２ｃおよびＣ型流路５２ａを介してオイルフィルタ６０への供給路５２と連通している。
したがって、供給路５２内のオイルは導入管５５ａを経て弁体２８ｂに達する。
弁体２８ｂはその一端２８ｂ１が閉塞されており、通常はバネ２８ｄの付勢力で閉塞端２８ｂ１がストッパ２８ｃに当接しているが、供給路５２内の油圧が所定圧以上になり、したがって、閉塞端２８ｂ１に所定圧以上の油圧が作用すると、バネ２８ｄの付勢力に抗して図７（ｄ）において左方にスライドし、その閉塞端２８ｂ１が吐出口２８ａ３を開口すると、この吐出口２８ａ３からオイルがタンク内に噴出（リリーフ）して供給路５２内の油圧が適正に保たれるようになっている。
なお、図７（ａ）（ｃ）（ｄ）において、５６はオイルタンク５０の下ケース５０ｂ内面底部を貫通している冷却水通路である。
【００２５】
この実施の形態によれば、ドライサンプ式エンジンのリリーフバルブ５５が、オイルタンク５０内に設けられているので、エンジン２０内にリリーフ通路およびリリーフバルブが設けられていない分、エンジン２０の高さを低くすることができ、重心を低くすることが可能となる。
しかも、リリーフされたオイルはオイルタンク５０内に直接吐出されるので、次のような作用効果が得られる。
すなわち、リリーフバルブがエンジン内に設けられていて、リリーフされたオイルがエンジン内に吐出される構成であると、エンジン内における飛散オイルが増大してオイル回収率が低下し、結果として循環させるオイルの全体量を多くする必要が生じる。
これに対し、この実施の形態によれば、リリーフバルブ５５がオイルタンク５０内に設けられていて、リリーフされたオイルがオイルタンク５０内に直接吐出されるので、オイル回収率が向上し、結果として循環させるオイルの全体量を少なくすることが可能となる。
【００２６】
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。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドライサンプ式エンジンの潤滑装置の第１の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】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】エンジン２０のメインギャラリー２６，オイルパン２７，およびリリーフバルブ２８を示す拡大縦断面図。
【図６】リリーフバルブ２８を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はボディの平面図、（ｃ）は図（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図、（ｄ）は図（ｂ）におけるｄ−ｄ断面図。
【図７】本発明に係るドライサンプ式エンジンの潤滑装置の第２の実施の形態の要部を示す図で、（ａ）はオイルタンク５０の上ケース５０ａを取り外した下ケース５０ｂの概略平面図、（ｂ）はオイルタンク５０の概略平面図、（ｃ）はオイルタンク５０およびエンジン２０の一部を示す概略縦断面図、（ｄ）は図（ｂ）におけるｄ−ｄ概略断面図。
【図８】従来技術の説明図。
【図９】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 動力伝達面
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 動力伝達面
４４ｂ 凹部
５０ オイルタンク

Claims (1)

1. ドライサンプ式エンジンのリリーフバルブが、オイルタンク内に収納されているとともに，前記オイルタンクは上ケースと下ケースよりなり，前記リリーフバルブは下ケース内底面と，リリーフバルブにオイルを導く，上ケースに設けたパイプとに挟まれて設けられ，前記リリーフバルブと前記パイプとの連結は下ケースに上ケースを取り付けた際に連結されることを特徴とするドライサンプ式エンジンの潤滑装置。

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