JP7212608B2 - エンジンのｐｔｏ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンのＰＴＯ装置に関し、詳しくは、エンジンオイルの熱劣化が起こり難いエンジンのＰＴＯ装置に関する。
従来、クランクケースの後端壁の後側に配置された伝動装置と、伝動装置を後側から覆う伝動カバーと、クランクケースの後端部から横向きに張り出された横張出部と、横張出部に後側から取り付けられたＰＴＯ軸ケースと、ＰＴＯ軸ケースに収容されたＰＴＯ軸と、ＰＴＯ軸ケースの前部に接続されたＰＴＯ駆動装置と、ＰＴＯ軸の前後側部をそれぞれ支える前後転がり軸受を備えた、エンジンのＰＴＯ装置がある(例えば、特許文献１参照)。
特開２００９－７４５０５号公報(図２参照)
《問題点》 エンジンオイルの熱劣化が起こり易い。
特許文献１のエンジンでは、エンジン運転中、伝動カバー内からＰＴＯ軸ケース内に進入したミスト状または液状のエンジンオイルが、放熱されないまま、ＰＴＯ軸ケース内に留まり、過熱によりエンジンオイルが熱劣化し易い。
本発明の課題は、エンジンオイルの熱劣化が起こり難いエンジンのＰＴＯ装置を提供することにある。
本願発明の主要な構成は、次の通りである。
図１に例示するように、伝動カバー内空間(３ｂ)と、ＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)と、ＰＴＯ駆動装置入力空間(５ａ)と、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)と、通路排出孔(４ｆ)を備え、これらが順に連通するようにし、
通路排出孔(４ｆ)は、伝動カバー内空間(３ｂ)で、ＰＴＯ軸(４ａ)の径方向に沿う向きで形成され、ＰＴＯ軸(４ａ)の回転中、通路排出孔(４ｆ)で発生する遠心力(４ｇ)に基づくＰＴＯ軸内通路(４ｅ)の圧力低下より、伝動カバー内空間(３ｂ)内のミスト状または液状のエンジンオイル(６)が、前転がり軸受(４ｂ)と、ＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)と、後転がり軸受(４ｃ)と、ＰＴＯ駆動装置入力空間(５ａ)と、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)と、通路排出孔(４ｆ)を順に介して、伝動カバー内空間(３ｂ)内に戻るように構成されている、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。
本願発明は、次の効果を奏する。
《効果》 エンジンオイル(６)の熱劣化が起こり難い。
図１に例示するように、エンジン運転中、伝動カバー内空間(３ｂ)内からＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)に進入したミスト状または液状のエンジンオイル(６)は、ＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)内に溜まることなく、伝動カバー内空間(３ｂ)に戻り、その一部は伝動カバー内空間(３ｂ)からオイル戻り孔(図外)を介してクランクケース(２)から図３に例示するオイルパン(２９)に戻り、クランク軸(１)や動弁装置(図示せず)や伝動装置(３)の軸受等の摺動部(図示せず)にエンジンオイル(６)を供給するエンジンオイル供給経路(１８)のオイルクーラ(７)等によって放熱されるため、過熱によるエンジンオイル(６)の熱劣化が起こり難い。
《効果》 前後転がり軸受(４ｂ)(４ｃ)の潤滑性が高い。
図１に例示するように、通路排出孔(４ｆ)で発生する遠心力(４ｇ)に基づくＰＴＯ軸内通路(４ｅ)の圧力低下より、ミスト状または液状のエンジンオイル(６)が、前後転がり軸受(４ｂ)(４ｃ)に吸い込まれるため、前後転がり軸受(４ｂ)(４ｃ)の潤滑性が高い。
本発明の実施形態に係るエンジンのＰＴＯ装置の断面の平面図である。 図１のＰＴＯ装置を備えたエンジンの右側面図である。 図２のエンジンの正面図である。 図２のエンジンの左側面図である。
図１～図４は本発明の実施形態に係るエンジンのＰＴＯ装置を説明する図で、この実施形態では、立形の直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
このエンジンの概要は、次の通りである。
図２に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(１５)と、シリンダブロック(１５)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(１６)と、シリンダヘッド(１６)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１７)と、クランク軸(１)の架設方向を前後方向、前後方向の一方を前として、シリンダブロック(１５)の前側に配置された伝動カバー(３ａ)と、シリンダブロック(１５)の後部に配置されたフライホイール(２０)と、シリンダブロック(１５)の下部に組み付けられたオイルパン(２９)を備えている。
このエンジンは、前後方向と直交する水平方向を左右横方向として、図２，３に示すように、シリンダヘッド(１６)の右側面に組み付けられた吸気マニホルド(２１)と、吸気マニホルド(２１)の吸気入口に組み付けられた吸気スロットル(２２)と、シリンダヘッドカバー(１７)の右側に架設されたコモンレール(２３)と、シリンダブロック(１５)の右側に配置された燃料サプライポンプ(２４)を備え、図４に示すように、シリンダヘッド(１６)の左側面に組み付けられた排気マニホルド(２５)と、排気マニホルド(２５)の排気出口に組み付けられた過給機(２６)を備えている。
このエンジンの燃料供給装置は、図２，３に示す燃料サプライポンプ(２４)やコモンレール(２３)からなるコモンレール式燃料噴射装置である。
このエンジンの吸気装置は、エアクリーナ(図示せず)と、図４に示す過給機(２６)のエアコンプレッサ(２６ａ)と、図２，３に示す吸気スロットル(２２)と、吸気マニホルド(２１)を備えている。
このエンジンの排気装置は、図３，４に示す排気マニホルド(２５)と、過給機(２６)の排気タービン(２６ｂ)と、排気処理装置(２８)を備えている。排気処理装置(２８)は、排気処理ケース(２８ａ)内にＤＯＣ(図示せず)とＤＰＦ(図示せず)を収容している。ＤＯＣはディーゼル酸化触媒の略称、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称である。
図１に示すように、クランクケース(２)の前端壁(２ａ)の前側に配置された伝動装置(３)と、伝動装置(３)を前側から覆う伝動カバー(３ａ)と、クランクケース(２)の前端部から横向きに張り出された横張出部(２ｂ)と、横張出部(２ｂ)に後側から取り付けられたＰＴＯ軸ケース(４)と、ＰＴＯ軸ケース(４)に収容されたＰＴＯ軸(４ａ)と、ＰＴＯ軸ケース(４)の後部に接続されたＰＴＯ駆動装置(５)と、ＰＴＯ軸(４ａ)の前後側部をそれぞれ支える前後転がり軸受(４ｂ)(４ｃ)を備えている。
図３に示すように、伝動装置(３)は、調時伝動ギヤトレインで、クランクギヤ(３ｃ)と、クランクギヤ(３ｃ)と噛み合わされた第１アイドルギヤ(３ｄ)と、第１アイドルギヤ(３ｄ)にそれぞれ噛み合わされた動弁カムギヤ(３ｅ)、第２アイドルギヤ(３ｆ)、並びに第３アイドルギヤ(３ｇ)と、第２アイドルギヤ(３ｆ)に噛み合わされた燃料サプライポンプ入力ギヤ(３ｈ)と、第３アイドルギヤ(３ｇ)に噛み合わされたＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)を備えている。
ＰＴＯは、パワーテイクオフの略称で、動力取り出しを意味する。
図２に示すＰＴＯ駆動装置(５)には、油圧ポンプが用いられている。
図１に例示するように、ＰＴＯ装置は、伝動カバー内空間(３ｂ)と、ＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)と、ＰＴＯ駆動装置入力空間(５ａ)と、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)と、通路排出孔(４ｆ)を備え、これらが順に連通するようにしている。
通路排出孔(４ｆ)は、伝動カバー内空間(３ｂ)で、ＰＴＯ軸(４ａ)の径方向に沿う向きで形成され、ＰＴＯ軸(４ａ)の回転中、通路排出孔(４ｆ)で発生する遠心力(４ｇ)に基づくＰＴＯ軸内通路(４ｅ)の圧力低下より、ミスト状または液状のエンジンオイル(６)が、前転がり軸受(４ｂ)と、ＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)と、後転がり軸受(４ｃ)と、ＰＴＯ駆動装置入力空間(５ａ)と、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)と、通路排出孔(４ｆ)を順に介して、伝動カバー内空間(３ｂ)内に戻るように構成されている。
図１に示すように、上記構成によれば、エンジン運転中、伝動カバー内空間(３ｂ)内からＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)に進入したミスト状または液状のエンジンオイル(６)は、ＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)内に溜まることなく、伝動カバー内空間(３ｂ)に戻り、その一部は伝動カバー内空間(３ｂ)からオイル戻り孔(図外)を介してクランクケース(２)から図３に例示するオイルパン(２９)に戻り、クランク軸(１)や動弁装置(図示せず)や伝動装置(３)の軸受等の摺動部(図示せず)にエンジンオイル(６)を供給するエンジンオイル供給経路(１８)のオイルクーラ(７)等によって放熱されるため、過熱によるエンジンオイル(６)の熱劣化が起こり難い。
図１に示すように、上記構成によれば、通路排出孔(４ｆ)で発生する遠心力(４ｇ)に基づくＰＴＯ軸内通路(４ｅ)の圧力低下より、ミスト状または液状のエンジンオイル(６)が、前後転がり軸受(４ｂ)(４ｃ)に吸い込まれるため、前後転がり軸受(４ｂ)(４ｃ)の潤滑性が高い。
ミスト状または液状のエンジンオイル(６)は、前後転がり軸受(４ｂ)(４ｃ)の各レース間隙間(４ｂｒ)(４ｃｒ)に吸い込まれる。
図１に示すように、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)は、ＰＴＯ軸(４ａ)の中心部を貫通し、通路排出孔(４ｆ)は、ＰＴＯ軸(４ａ)の前側部に外嵌されたキャップ(４ｋ)の前側周壁に、ＰＴＯ軸(４ａ)の径方向に沿う向きで形成され、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)と連通している。キャップ(４ｋ)の前端は前端壁(４ｍ)で閉塞されている。
図３に示すエンジンオイル供給経路(１８)は、オイルパン(２９)と、オイルポンプ(図示せず)と、クランクケース(２)のケース壁内に設けられたオイルギャラリ(図示せず)と、オイルギャラリの途中に設けられたオイルクーラ(７)とオイルフィルタ(２７)を備えている。
オイルパン(２９)内のエンジンオイルは、オイルポンプの圧送力で、オイルギャラリを介して伝動装置(３)の軸受等の摺動部に供給されるが、オイルギャラリの途中でオイルクーラ(７)により冷却され、オイルフィルタ(２７)により浄化される。
図１に示すように、ＰＴＯ装置は、伝動カバー内空間(３ｂ)でＰＴＯ軸(４ａ)の前部に取り付けられたＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)を備え、通路排出孔(４ｆ)がＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)の端面に沿って形成されている。
図１に示すように、上記構成によれば、通路排出孔(４ｆ)から排出されたエンジンオイル(６)がＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)の端面に供給されるため、ＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)の潤滑性が高い。
図１に示すように、伝動カバー内空間(３ｂ)でＰＴＯ軸(４ａ)の前部に取り付けられたＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)と、前転がり軸受(４ｂ)のレース間隙間(４ｂｒ)を備え、ＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)の歯(４ｈｔ)が前転がり軸受のレース間隙間にその前側から臨んでいる。
図１に示すように、上記構成によれば、伝動カバー内空間(３ｂ)のエンジンオイル(６)がＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)の歯(４ｈｔ)に沿って前転がり軸受(４ｂ)のレース間隙間(４ｂｒ)に吸い込まれるため、ＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)の歯(４ｈｔ)の潤滑性が高い。
図１に示すように、ＰＴＯ装置は、ＰＴＯ軸(４ａ)の後端部とＰＴＯ駆動装置(５)の入力軸(５ｂ)の前端部を接続する軸継手(８)を備えている。
軸継手(８)は、キー(８ａ)と、キー(８ａ)と嵌合するキー溝(８ｂ)と、キー(８ａ)とキー溝(８ｂ)の間のキー隙間(８ｃ)を備え、ＰＴＯ駆動装置入力空間(５ａ)と、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)が、キー隙間(８ｃ)を介して連通している。
図１に示すように、上記構成によれば、ＰＴＯ駆動装置入力空間(５ａ)からＰＴＯ軸内通路(４ｅ)に吸い込まれるエンジンオイル(６)が、軸継手(８)のキー隙間(８ｃ)を通過するので、軸継手(８)の潤滑性が高い。
図１に示すように、キー(８ａ)はＰＴＯ駆動装置(５)の入力軸(５ｂ)の前端部に設けられ、キー溝(８ｂ)はＰＴＯ軸(４ａ)の後端部に形成され、キー(８ａ)とキー溝(８ｂ)が嵌合している。
(１)…クランク軸、(２)…クランクケース、(２ａ)…前端壁、(２ｂ)…横張出部、(３)…伝動装置、(３ａ)…伝動カバー、(３ｂ)…伝動カバー内空間、(４)…ＰＴＯ軸ケース、(４ａ)…ＰＴＯ軸、(４ｂ)…前転がり軸受、(４ｂｒ)…レース間隙間、(４ｃ)…後転がり軸受、(４ｄ)…ＰＴＯ軸ケース内空間、(４ｅ)…ＰＴＯ軸内通路、(４ｆ)…通路排出孔、(４ｇ)…遠心力、(４ｈ)…ＰＴＯ入力ギヤ、(４ｈｔ)…歯、(５)…ＰＴＯ駆動装置、(５ａ)…ＰＴＯ駆動装置入力空間、(５ｂ)…入力軸、(６)…エンジンオイル、(８)…軸継手、(８ａ)…キー、(８ｂ)…キー溝、(８ｃ)…キー隙間。

Claims (4)

  1. クランク軸(１)の架設方向を前後方向、前後方向の一方を前として、
    クランクケース(２)の前端壁(２ａ)の前側に配置された伝動装置(３)と、伝動装置(３)を前側から覆う伝動カバー(３ａ)と、クランクケース(２)の前端部から横向きに張り出された横張出部(２ｂ)と、横張出部(２ｂ)に後側から取り付けられたＰＴＯ軸ケース(４)と、ＰＴＯ軸ケース(４)に収容されたＰＴＯ軸(４ａ)と、ＰＴＯ軸ケース(４)の後部に接続されたＰＴＯ駆動装置(５)と、ＰＴＯ軸(４ａ)の前後側部をそれぞれ支える前後転がり軸受(４ｂ)(４ｃ)を備えた、エンジンのＰＴＯ装置において、
    伝動カバー内空間(３ｂ)と、ＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)と、ＰＴＯ駆動装置入力空間(５ａ)と、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)と、通路排出孔(４ｆ)を備え、これらが順に連通するようにし、
    通路排出孔(４ｆ)は、伝動カバー内空間(３ｂ)で、ＰＴＯ軸(４ａ)の径方向に沿う向きで形成され、ＰＴＯ軸(４ａ)の回転中、通路排出孔(４ｆ)で発生する遠心力(４ｇ)に基づくＰＴＯ軸内通路(４ｅ)の圧力低下より、伝動カバー内空間(３ｂ)内のミスト状または液状のエンジンオイル(６)が、前転がり軸受(４ｂ)と、ＰＴＯ軸ケース内空間(４ｄ)と、後転がり軸受(４ｃ)と、ＰＴＯ駆動装置入力空間(５ａ)と、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)と、通路排出孔(４ｆ)を順に介して、伝動カバー内空間(３ｂ)内に戻るように構成されている、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。
  2. 請求項１に記載されたエンジンのＰＴＯ装置において、
    伝動カバー内空間(３ｂ)でＰＴＯ軸(４ａ)の前部に取り付けられたＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)を備え、通路排出孔(４ｆ)がＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)の端面に沿って形成されている、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載されたエンジンのＰＴＯ装置において、
    伝動カバー内空間(３ｂ)でＰＴＯ軸(４ａ)の前部に取り付けられたＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)と、前転がり軸受(４ｂ)のレース間隙間(４ｂｒ)を備え、ＰＴＯ入力ギヤ(４ｈ)の歯(４ｈｔ)が前転がり軸受のレース間隙間にその前側から臨んでいる、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。
  4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載されたエンジンのＰＴＯ装置において、
    ＰＴＯ軸(４ａ)の後端部とＰＴＯ駆動装置(５)の入力軸(５ｂ)の前端部を接続する軸継手(８)を備え、
    軸継手(８)は、キー(８ａ)と、キー(８ａ)と嵌合するキー溝(８ｂ)と、キー(８ａ)とキー溝(８ｂ)の間のキー隙間(８ｃ)を備え、ＰＴＯ駆動装置入力空間(５ａ)と、ＰＴＯ軸内通路(４ｅ)が、キー隙間(８ｃ)を介して連通していることを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。
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