JP4934570B2

JP4934570B2 - 伝動ケースにおける動力伝達軸に対する潤滑油供給装置

Info

Publication number: JP4934570B2
Application number: JP2007294620A
Authority: JP
Inventors: 徹吉塚
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2027-11-13
Also published as: JP2009121556A

Description

本発明は、例えば、内燃機関におけるクランクケースとか、或いはミッションケース等のように、各種の運動機構を内蔵した伝動ケースにおいて、この伝動ケースの底部に、これを縦向きに貫通して軸支した動力伝達軸に対する潤滑油の供給装置に関するものである。

前記した各種の伝動ケースにおいて、これに貫通する軸の軸受け部に対する潤滑油の供給は、例えば、特許文献１及び２等に記載されているように、潤滑油をポンプによって強制的に供給するという強制的給油方式と、前記伝動ケース内における潤滑油を自然の流れによって前記軸受け部に導くという自然給油方式とがあった。
特開２００７−１１３７８０号公報特開２００７−１３９０３６号公報

しかし、前者の潤滑油ポンプによる強制的給油方式は、軸受け部に対する潤滑油の確実な供給は達成できるものの、潤滑油ポンプを必要とすることに加えて、伝動ケースに、前記潤滑油ポンプから前記軸受け部への複雑なオイル供給通路を穿設しなければならないから、製造コストの大幅なアップ及び伝動ケースの大型化を招来するばかりか、潤滑油ポンプ駆動のために動力損失が増大し、しかも、オイル漏れが発生するおそれが大きいという問題があった。

これに対して、後者の自然給油方式は、前記のような問題はない反面、軸受け部に対する潤滑油の供給が不安定・不足気味になり易くて、軸受け荷重が大きい場合には適用できないという問題があった。

本発明は、前記した各種の伝動ケース内には、これに内蔵した運動機構の作動によって潤滑油が飛散していることに着目し、このことを利用して、前記伝動ケースの底部にこれを縦向きに貫通する縦軸の軸受け部に、確実に潤滑油を供給することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「運動機構を内蔵し、且つ、底部にこれを縦向きに貫通する動力伝達軸に対する軸受け部を設けて成る伝動ケースにおいて、
前記縦向きの動力伝達軸のうち前記伝動ケース内への上端における端面に、前記伝動ケース内に飛散している潤滑油が飛び込むようにしたオイル溜め室が凹み形成され、更に、前記動力伝達軸に、少なくとも一本のオイル通路が、前記オイル溜め室から前記軸受け部に向かって半径方向の外向きに延びるように設けられ、前記オイル溜め室の上部には、上向き漏斗状の拡大開口部が設けられ、前記オイル通路における前記オイル溜め室内への開口部には、内径の拡大部が設けられている一方、
前記伝動ケースの前記底部のうち前記動力伝達軸の側方に、前記潤滑油を溜めるオイルパンが設けられており、前記動力伝達軸を前記オイルパンの外側に位置させている。」
ことを特徴としている。

前記請求項１に記載した構成によると、伝動ケース内に飛散している潤滑油の一部が、前記動力伝達軸の上端における端面に凹み形成されているオイル溜め室内に飛び込んでこれに溜まり、このオイル溜め室内に溜まった潤滑油は、前記オイル通路を通るとき、前記動力伝達軸の回転による遠心力によって半径方向の外向きに振り出されることになるから、前記動力伝達軸における軸受け部内に対して強制的に供給される。

従って、前記軸受け部に対する潤滑油の供給を確実に確保できて、大きい軸受け荷重に対応できるものでありながら、従来の強制的給油方式のような、潤滑油ポンプ及びこの潤滑油からのオイル供給通路を省略でき、コストの低減と、小型・軽量化を図ることができるとともに、オイル漏れを少なくできる。

また、前記オイル溜め室内に飛び込んで来る潤滑油を、上向き漏斗状の拡大開口部にて多くできるから、前記軸受け部に供給する潤滑油の量の増大を図ることができる。

更にまた、潤滑油が前記オイル溜め室からオイル通路に流入するときにおける入口抵抗を、内径の拡大部にて低減できるから、前記した効果を助長できる。

以下、本発明の実施の形態を、内燃機関に適用した場合の図面（図１〜図６）について説明する。

これらの図において、符号１は、多気筒内燃機関１を示し、この多気筒内燃機関１は、複数のシリンダ３を一列状に設けて成るシリンダブロック２を備え、このシリンダブロック２の下部には、クランクケース４が一体に設けられ、このクランクケース４の内部には、図２に矢印Ａで示す方向に回転する一本のクランク軸５が、前記各シリンダ３の列方向に延びるように横向きにして配設され、このクランク軸５に、前記各シリンダ３内におけるピストン６が、クランク軸５の回転にて往復動するようにロッド７を介して連結されている。

また、前記クランクケース４の下面には、当該下面の周囲を囲うように枠型に構成したラダーフレーム８が、その周囲に配設した複数本のボルト９の締結にて、着脱可能に接合され、このラダーフレーム８の下面には、当該ラダーフレーム８の底を構成する底部材１０が、同じくその周囲に配設した複数本のボルト１１の締結にて着脱可能に接合されており、更に、この底部材１０における下面のうち前記クランク軸５の一端部側の部分には、前記内燃機関１における各種の作動部分に対して供給された潤滑油が開口部１０ａを通って戻るように構成したオイルパン１２が、同じくその周囲に配設した複数本のボルト（図示せず）の締結にて、着脱可能に接合されている。

前記クランクケース４内における横向きのクランク軸５は、前記各シリンダ３の列方向の両端の部分と、前記各シリンダ３間の部分との複数箇所において軸支されている。

すなわち、このクランク軸５のうち両端の部分は、前記クランクケース４内に一体に設けた上半分の軸受け部１３，１４と、前記ラダーフレーム８内に一体に設けた下半分の軸受け部１５，１６とによって軸支され、また、前記クランク軸５のうち前記各シリンダ３間の部分は、前記クランクケース４内のうち各シリンダ３間の部分に一体に設けた上半分の軸受け部１７と、前記ラダーフレーム８内に一体に設けた下半分の軸受け部１８とによって軸支されている。

この場合、前記ラダーフレーム８における下半分の各軸受け部１５，１６，１８は、前記クランクケース４における上半分の各軸受け部１３，１４，１７に対して少なくとも二本のボルト１９にて着脱可能に締結されている。

また、前記内燃機関１には、従来から良く知られているように、図示していないが、前記クランクケース４又は前記ラダーフレーム８の内部に、前記オイルパン１２内における潤滑油を前記各シリンダ３におけるピストン６に対して跳ね掛け給油するための機構が設けてられており、また、前記各ピストン６に対して跳ね掛け給油した潤滑油、及び前記クランク軸５の各軸受け部に対して給油した潤滑油、並びにその他の作動部分に対して給油した潤滑油の全ては、前記底部材１０における開口部１０ａからオイルパン１２内に戻るように構成されている。

すなわち、前記クランク軸５が矢印Ａの方向に回転すると、前記各ピストン６及びこのクランク軸５に対して強制給油された潤滑油は、前記クランク軸５の回転及びロッド７の揺動運動に伴う遠心力によって前記クランク軸５の周囲に振り飛ばされることにより、前記クランクケース４の左右両側における長手側面板４ａ，４ｂの内面及び前記ラダーフレーム８の左右両側における長手側面板８ａ，８ｂの内面に対して吹き付けられ、これらの内面を伝って流れ下り、前記ラダーフレーム８の底部材１０における上面よりオイルパン１２に戻る。

そして、前記クランク軸５の下方には、当該クランク軸５に対して下方に向かって縦向きに構成した動力伝達軸２０が、前記ラダーフレーム８における底部材１０を貫通して配設され、この動力伝達軸２０は、前記ラダーフレーム８における底部材１０に一体に設けた軸受け部２１にて回転自在に軸支されている。

前記動力伝達軸２０に対する前記軸受け部２１は、前記オイルパン１２における潤滑油の油面よりも高い部位に位置しており、この軸受け部２１には、その下端の部分に、オイルシール２２が前記動力伝達軸２０に密接して被嵌するように設けられているとともに、このオイルシール２２より内側の部分に、当該軸受け部２１の内部を前記オイルパン１２に連通するオイル逃がし通路２３が設けられている。

一方、前記動力伝達軸２０のうち前記ラダーフレーム８内への上端における端面２０ａには、図６に示すように、オイル溜め室２４が凹み形成され、更に、前記動力伝達軸２０には、前記オイル溜め室２４から半径方向の外向きに延びる少なくとも一本のオイル通路２５が、当該オイル通路２５の他端が前記動力伝達軸２０の外周面のうち前記軸受け部２１内の部分に開口するように穿設されている。

これにより、前記クランクケース４及び前記ラダーフレーム８内においてクランク軸５の回転等にて飛散している潤滑油の一部は、前記オイル溜め室２４内に飛び込んで溜まり、このオイル溜め室２４内の潤滑油は、前記オイル通路２５を通るとき、前記動力伝達軸２０の回転による遠心力によって半径方向の外向きに振り出されることになるから、前記軸受け部２１内に対して強制的に確実に供給される。

この場合、本発明においては、前記オイル溜め室２４の上部を、上向き漏斗状の拡大開口部２４ａに形成することにより、このオイル溜め室２４内に飛び込んで来る潤滑油の増大を図るという構成にしている。

これに加えて、本発明においては、前記オイル通路２５のうち前記オイル溜め室２４内への開口部に内径の拡大部２６を設けることにより、潤滑油が前記オイル溜め室２４からオイル通路２５に流入するときにおける入口抵抗を低減するという構成にしている。

なお、前記オイル通路２５に対する拡大部２６は、前記オイル通路２５の内径ｄよりも大きい直径Ｄのドリルを使用して、このドリルによる前記動力伝達軸２０における軸線方向への加工によって形成される。

また、前記オイル通路２５は、前記直径Ｄのドリルにて穿設した拡大部２６からのドリル加工によって形成されるもので、このオイル通路２５は、図示のように複数本設けることができる。

前記軸受け部２１に、前記したようにして供給された潤滑油は、前記オイル逃がし通路２３を通って前記オイルパン１２に逐次流出されることになるから、前記オイルシール２２からの潤滑油の漏れを確実に低減できる構成になっている。

前記動力伝達軸２０には、そのうち前記ラダーフレーム８内への一端部に従動傘歯車２７が固着されている一方、その下端の内部に、出力軸２８が動力伝達の状態で着脱自在に挿入されるスプライン嵌合による軸継ぎ手孔２９が設けられている。

なお、前記従動傘歯車２７の上面には、前記底部材１０に対してボルトにて締結した押え板３０が配設され、この押え板３０にて、前記動力伝達軸２０に対する下から上向きのスラストを支持するように構成している。

前記ラダーフレーム８における下半分の各軸受け部１５，１６，１８のうち一端軸受け部１５の下方の部位には、中空の中間軸３１が前記クランク軸５と平行にして配設され、この中間軸３１は、前記底部材１０のうち前記オイルパン１２への開口部１０ａの部分にボルトの締結にて着脱可能に取り付けた軸受け部３２にて回転自在に軸支されている。

更に、前記中間軸３１の一端には、前記クランク軸５の一端に固着した主動歯車３３に中間歯車３４を介して連動する従動歯車３５が固着される一方、前記中間軸３１の他端には、前記動力伝達軸２０における従動傘歯車２７に噛合する主動傘歯車３６が固着されている。

これにより、前記主動歯車３３、前記中間歯車３４、前記従動歯車３５、前記中間軸３１、前記主動傘歯車３６及び前記従動傘歯車２７をもって、前記クランク軸５の回転を前記動力伝達軸２０に伝達する動力伝達機構３７を構成しており、この動力伝達機構３７は、前記オイルパン１２における潤滑油に浸漬しないように、当該潤滑油の油面よりも高い部位に位置しているとともに、この動力伝達機構３７のうち大部分及び前記動力伝達軸２０が、前記ラダーフレーム８の底を構成する底部材１０に組み付けるという構成になっている。

また、前記中間歯車３４は、前記一端軸受け部１５の側面にボルト３８の締結にて着脱可能に取付けた中間軸３９に、回転自在に被嵌しており、更に、前記動力伝達機構３７のうち、前記底部材１０側における前記従動歯車３５と、前記ラダーフレーム８側における中間歯車３４とは、前記ラダーフレーム８に対して前記底部材１０を接合すると同時に互いに噛合するように構成することで、組み立ての容易性を図っている。

前記した構成において、内燃機関１の運転によってそのクランク軸５が回転すると、このクランク軸５の回転が、前記動力伝達機構３７を介して前記クランク軸５に交差する向きの前記動力伝達軸２０に伝達されるから、前記内燃機関１において得た動力を、前記動力伝達軸２０の回転として取り出すことができる。

なお、前記した実施の形態は、本発明における潤滑油供給装置を、内燃機関１の下部において、クランク軸５を内蔵するラダーフレーム８の底部に縦向きにして軸支した動力伝達軸２０に対して適用した場合であったが、本発明の潤滑油供給装置は、これに限らず、各種の変速歯車機構を内蔵したミッションケース等のように、各種の運動機構を内蔵した伝動ケースにおいて、この伝動ケースの底部に、これを縦向きに貫通して軸支した動力伝達軸に対しても、同様に適用することができる。

内燃機関の要部縦断正面図である。図１のII−II視断面図である。図１のIII −III 視平断面図である。図１の部分的分解図である。図４のＶ−Ｖ視断面図である。図１の要部拡大図である。

１多気筒内燃機関
２シリンダブロック
３シリンダ
４クランクケース
５クランク軸
６ピストン
８ラダーフレーム
１０底部材
１２オイルパン
１３，１４，１７上半分の軸受け部
１５，１６，１８下半分の軸受け部
２０動力伝達軸
２１動力伝達軸の軸受け部
２４オイル溜め室
２４ａ漏斗状の拡大開口部
２５オイル通路
２６内径の拡大部

Claims

運動機構を内蔵し、且つ、底部にこれを縦向きに貫通する動力伝達軸に対する軸受け部を設けて成る伝動ケースにおいて、
前記縦向きの動力伝達軸のうち前記伝動ケース内への上端における端面に、前記伝動ケース内に飛散している潤滑油が飛び込むようにしたオイル溜め室が凹み形成され、更に、前記動力伝達軸に、少なくとも一本のオイル通路が、前記オイル溜め室から前記軸受け部に向かって半径方向の外向きに延びるように設けられ、前記オイル溜め室の上部には、上向き漏斗状の拡大開口部が設けられ、前記オイル通路における前記オイル溜め室内への開口部には、内径の拡大部が設けられている一方、
前記伝動ケースの前記底部のうち前記動力伝達軸の側方に、前記潤滑油を溜めるオイルパンが設けられており、前記動力伝達軸を前記オイルパンの外側に位置させている、
伝動ケースにおける動力伝達軸に対する潤滑油供給装置。