JPH03199607A - ２サイクルエンジンの潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 生栗≧旦社且牙立 本発明は、潤滑油を添加した混合気をクランクケース内
で予圧し掃気通路を通じて燃焼室に供給する２サイクル
エンジンにおいて、上記混合気に添力■された潤滑油を
クランク軸受その他の所要部に供給するための潤滑油供
給装置に関する。

災米技査 ２サイクルエンジンにおいては、通常、燃焼用の混合気
がクランクケース内でピストンの運動により予圧された
後掃気通路を通じてピストン上方の燃焼室に供給される
が、この混合気中には潤滑油が混合されており、この潤
滑油によってピストンまわりの潤滑が行われるようにな
っている。

この潤滑油をまたクランク軸の軸受部の潤滑にも利用す
ることが従来行われており、′例えば実開昭６２−１２
６６６６号公報にこのような２サイクルエンジンが示さ
れている。このエンジンにおいてはクランクケースのク
ランク軸貫通孔に嵌着されクランク軸を支承する軸受の
軸線方向外側に、クランク軸の外周と前記クランク軸貫
通孔の内周との間の隙間を閉塞するオイルシールが設け
られており、このオイルシールと前記軸受とにより潤滑
油室が形成されている。そしてこの潤滑油室が連通路を
介して掃気通路に連通しており、掃気通路壁面上に付着
した潤滑油が連通路を′ｉ！Ｊして潤滑油室内に滴下し
、もしくは混合気中の潤滑油が該混合気とともに潤滑油
室内に流入して、前記軸受を潤滑するようになされてい
る。

”しよ°と　るｉ しかし、掃気通路内の圧力はピストン行程に応じて正負
に変動するので、上記従来のものにおいては、掃気通路
内の圧力が負圧になった時に、潤滑油室から掃気通路へ
向かう流れが生じ、この流れにより潤滑油室内の潤滑油
が再び掃気通路に運び出され、この結果、軸受の潤滑に
必要な潤滑油量を確保することが困難であり、また潤滑
条件が不均一になり易い。

”　　るための　　および 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
本発明においては、潤滑油を添加した混合気をクランク
ケース内で予圧し掃気通路を通して燃焼室に供給する２
サイクルエンジンで、クランクケースのクランク軸貫通
孔に装着されクランク軸を回転自在に軸支する軸受と、
前記クランク軸貫通孔とクランク軸との間を閉塞するオ
イルシールとにより、潤滑油室を構成し、該潤滑油室を
前記掃気通路に連通ずる連通路を設けたものにおいて、
前記連通路に潤滑油の流動方向を規制する手段を設ける
。

本発明によれば、連通路に設けられた流動方向規制手段
により、掃気通路が負圧の時に潤滑油室内の潤滑油が掃
気通路に搬出されるのを阻止し、あるいは掃気通路の正
圧を有効に利用して軸受に潤滑油を強制的に供給するこ
とが可能となり、従って軸受に充分な量の潤滑油を供給
しミかつ軸受を均一な潤滑条件で潤滑することができる
。この結果、軸受の負荷容量が増加し、耐久性が向上し
、また軸受を小型軽量化してコストを低減できる。

前記潤滑油の流動方向を規制する手段は、掃気通路から
潤滑油室へ向かう潤滑油の流動のみを許容する一方向弁
により構成することができる。このような一方向弁を備
えた装置においては、潤滑油室内が掃気通路の負圧の影
響を受けず常に正圧に保持されるので、潤滑油室側から
軸受を通過する潤滑油（潤滑油を含んだ混合気）の定常
的な流れが生し、かつ通過流量も大巾に増大して、良好
な潤滑が得られる。

さらに、前記クランク軸のクランクアームに対向する前
記クランクケースの内壁面に、前記軸受部分からシリン
ダ側へ向かって指向する溝部を形成すれば、軸受を通過
した潤滑油を含む混合気が該溝部を通ってピストンの裏
側に集中的に噴出し、ピストン温度を低下させるととも
に、スカート部や連接棒小端部の潤滑作用を促進させる
。

クランク軸のクランクピンと前記潤滑油室とを連通ずる
潤滑油路を設けることにより、潤滑油室内の混合気をク
ランクピンにも導いて該混合気中の潤滑油により連接棒
大端部の軸受を潤滑することもできる。

また、クランク軸のクランクアームの外周部に、前記ク
ランク軸の軸受部分に隣接して前記クランクアームとピ
ストンとの間に延出する棚状部を、前記クランクケース
と一体に設ければ、クランク軸の軸受を通過した後に棚
状部に案内されて噴出する混合気により、前記の溝部を
設けた場合と同様にピストンの裏側を潤滑できるととも
に、連接棒大端部の軸受も効果的に潤滑できる。

なお、多気筒エンジンにおいては、１つのシリンダに隣
接して構成された前記のような潤滑油室を他のシリンダ
の掃気通路に核化のシリンダに隣接する潤滑油室を介し
て連通ずる連通路を設け、該連ｉ［！１路に前記のよう
な一方向弁を設けてもよい。

夫見拠 第１図は本発明による潤滑油供給装置を備えた２サイク
ルエンジンｌの断面図で、２はクランクケース、３はシ
リンダブロック、４はシリンダヘントである。クランク
軸５がクランクケース２に設けられたクランク軸貫通孔
６．６を貫通してクランクケース２の左右両側に延出し
、かつクランク軸貫通孔６に装着された主軸受７により
回転自在に軸支されている。このクランク軸５は円板状
のクランクアーム８．８を有し、クランクアーム８．８
を連結する筒状のクランクピン９に連接棒１０の大端部
が軸受１１を介して枢着されている。連接棒１０の小端
部は軸受１２を介して、ピストン１３のピストンピン１
４に枢着されている。燃焼用の混合気は図示されていな
い吸気口を経てクランクケース２内に導入され、ピスト
ン１３の下降行程によりクランクケース２内で予圧され
る。モして予圧された混合気が掃気通路１５を通して、
ピストン１３の上方に形成される燃焼室に送られ、点火
栓１６によって点火される。この混合気中には燃料のほ
かに潤滑油が混合されており、この潤滑油によってピス
トンとシリンダとの間の摺動面が潤滑される。

この潤滑油はまた前記主軸受７を潤滑するためにも使用
される。このため主軸受７の外側にクランク軸５の外周
とクランク軸貫通孔６の内周との間の隙間を閉塞するオ
イルシール１７が設けられ、該オイルシール１７と主軸
受７とにより潤滑油室１８が形成されており、かつこの
潤滑油室１８を掃気通路１５に連通させる連通路１９が
設けられている。従って掃気通路１５内の圧力が潤滑油
室１８内の圧力よりも高くなった時に潤滑油を含んだ混
合気が掃気通路１５から潤滑油室１８に流入し、また掃
気通路１５と潤滑油室１８の間に差圧がない時でも掃気
通路１５の壁面で混合気から分離した潤滑油が連通路１
９を経て潤滑油室１８内に滴下するので、潤滑油室１８
内に潤滑油が貯溜され、この潤滑油が主軸受７をクラン
クケース内側へ向かって流動して主軸受７を潤滑する。

この潤滑油の流動は混合気とともに行われるので、以下
の説明においては潤滑油の流れを混合気の流れと表現す
る。

ところで、掃気通路１５と潤滑油室１８を単に連通路１
９で連通しただけでは、掃気通路１５内の圧力が負圧に
なった時に潤滑油室１８側から掃気通路１５側へ向かう
混合気の流れが生し、潤滑油室１８内の潤滑油が掃気通
路１５に持出されかつ主軸受７内における混合気の流動
方向も逆転するので、主軸受７の潤滑に充分な潤滑油量
を確保できないとともに、主軸受７を定常的に均一に潤
滑することができない。従って本実施例においては、連
通路１９に、潤滑油の流動方向を規制する手段として一
方向弁２０が設けられている。

この一方向弁２０は、第２図に示すように、有底円板状
の弁ケース２１内にテフロン製のボール２２を遊嵌して
形成されており、弁ケース２１の底壁２１ａを上方すな
わち掃気通路１５側にして連通路１９に嵌着される。底
壁２１ａの中央には弁ケース２１の内部を掃気通路１５
に連通ずる連通孔２３が設けられており、弁ケース２１
の下部の開放端は栓部材２４により閉塞されている。栓
部材２４には弁ケース２１内に突出する突出部２４ａが
設けられており、該突出部２４ａによりボール２２が支
えられる。弁ケース２１の周壁下部には弁ケース２１の
内部を連通路１９に連通させる径方向の連通孔２５が形
成されている。掃気通Ｂ１５と潤滑油室１８との間に圧
力差がない時にはボルル２２は図に実線で示すように栓
部材２４の突出部２４ａ上に支持されており、連通孔２
３は開放されている。従って掃気通路１５内の潤滑油は
、連通孔２３、ボール２２と弁ケース２１内壁面との間
の隙間、連通孔２５および連通路１９を通って潤滑油室
１８内に自由に流下する。掃気通路１５の圧力が潤滑油
室１８の圧力より高い場合にもボール２２は図の実線位
置を占め、掃気通路１５内の混合気が潤滑油とともに潤
滑油室１８内に流入する。しかし掃気通路１５の圧力が
潤滑油室１８の圧力よりも低くなるとボール２２は差圧
により上昇し、図に破線で示すように連通孔２３を閉塞
する。従って潤滑油室１８から掃気通路１５へ向かう混
合気の流れが生ずることがなく、掃気通路１５から潤滑
油室１８に流入した潤滑油が再び掃気通路１５側へ流出
することがないので、潤滑油室１８に充分な量の潤滑油
を貯えることができる。

一方向弁２０はさらに主軸受７に定常的に潤滑油を供給
して常に均一に主軸受７を潤滑する上で重要な役割を果
たす。第８図はエンジン運転中に潤滑油室１８とクラン
クケース室２６との間に生ずる差圧の変動状態を示すグ
ラフで、（ａ）は連通路１９に一方向弁２０を設けない
場合の変動状態、（ｂ）は一方向弁２０を設けた場合の
変動状態を示す。なお、潤滑油室１８側の圧力がクラン
クケース室２６内の圧力より高い場合を正（＋）、逆の
場合を負（−）として示しである。この図から分かるよ
うに、一方向弁２０を設けない場合（ａ）においては差
圧は正負を繰返し平均差圧はほぼ零であるが、一方向弁
２０を設けた場合（ｂ）においては常に差圧は正、すな
わち潤滑油室１８内の圧力の方が高く、かつ平均差圧も
大きい。この結果、一方向弁２０を設けた場合には主軸
受７内に潤滑油室１８からクランクケース室２６側へ向
かう一方向の混合気流が定常的に生し、この混合気の流
れによって主軸受７は常に−様な潤滑条件で良好に潤滑
されるが、一方向弁２０を設けない場合には差圧が小さ
いので主軸受７に多くの混合気を流すことができず、し
かも混合気の流れが呼吸的な往復流となるので、充分な
潤滑作用を得ることはできない。

第９図は主軸受７を通過する混合気の流量特性を示すグ
ラフで、横軸にエンジン回転数ＮＥをとり、縦軸に混合
気流１ｉｔＱをとっである。一方向弁２０を設けた場合
には流量Ｑは曲線ａで示すように回転数ＮＥとともに増
大して行く。この混合気流は前述のように一方向の定常
流であり、かつエンジン回転数が低い場合でも得られる
。これに対し一方向弁２０を設けない場合には成る回転
数Ｃ以下では主軸受７内に混合気の流れは生じない。回
転数がＣ以上になると破線すで示すように僅かな流れが
認められるが、この流れは前述のように方向が変化する
往復流である。

クランクアーム８と向かい合っているクランクケース２
の内壁面に、主軸受７の直上位置において、シリンダ側
へ向かって上方へ指向した溝部２７（第３図参照）が懲
戒されている。前述のようにして潤滑油室１８側からク
ランクケース室２６側へ向かって主軸受７を通過した混
合気はこの溝部２７に案内されて上方へ向かって噴出し
、ピストン１３が下死点付近に達した時に該ピストンの
裏側に集中して、ピストン温度の低下に寄与するととも
に該ピストンのスカート部や小端部軸受１２を潤滑する
。

また、潤滑油室１８はクランク軸５およびクランクビン
９に穿設された潤滑油路２８を介してクランクビン９の
内部に連通しており、さらにクランクビン９に設けられ
た給油孔２９を介して大端部軸受１１に通じている。従
って潤滑油室１８内の混合気は潤滑油路２８、クランク
ビン９および給油孔２９を経て軸受１１にも流れ、軸受
１１をも潤滑する。潤滑油室１８はクランクケース室２
６に対して常に正の差圧を保っているので、上記混合気
の流れは常に維持され、軸受１１は確実に潤滑される。

第１図において左方の潤滑油室１８内には例えば補機駆
動動力取出し用の歯車装置３０が納められているが、こ
の歯車装置３０の暗合部分も潤滑油室１８内の潤滑油に
よって潤滑される。

第４図および第５図は本発明の他の実施例による２サイ
クルエンジン１ａの断面図である。第４図は第１図の断
面とは直角な断面に相当するエンジン１ａの断面図で、
第１図においては図示されていなかった吸気通路３１お
よび排気通路３２が示されている。第５図はエンジン１
ａの第１図の断面に相当する断面図でその半部のみを示
しである。なお、第４．５図において第１図と同効の部
分には同し参照数字を付して詳細な説明を省略する。

エンジン１ａにおいてもオイルシール１７と主軸受７と
の間に潤滑油室１８が懲戒されており、潤滑油室１８を
掃気通路１５に連通する連通路１９に掃気通路１５から
潤滑油室１８へ向かう潤滑油の流動のみを許容する一方
向弁２０が設けられている。本実施例においては円板状
のクランクアーム８の外周部上方に、該クランクアーム
８とピストン１３との間に延出する棚状部３３がクラン
クケース２と一体に設けられており、主軸受７を通過し
た混合気がクランクアーム８の側面とクランクケース２
内壁面との間およびクランクアーム８の外周面と棚状部
３３との間を通ってクランクケース室２６内に噴出し、
図示のようにピストン１３が下死点付近に来た時にピス
トン１３の裏側に集中してピストン１３の冷却、小端部
軸受の潤滑を行い、上死点近傍においては大端部軸受１
１を潤滑する。この実施例においても一方向弁２０によ
り潤滑油室１８に生ずる正の差圧が有効に利用される。

第６図は本発明のさらに他の実施例を示し、前記各実施
例と同効の部分には同様な参照数字を付しである。この
エンジン１ｂはシリンダ３４Ｌとシリンダ３４Ｒを左右
に並設した多気筒エンジンで、クランク軸５は３個の主
軸受７ａ、７ｂ、７ｃによってクランクケース２に軸支
されている。各主軸受７にはそれぞれ前記と同様な潤滑
油室１８ａ　、　１８ｂ、１８ｃが設けられているが、
潤滑油室１８ｃには第１図について前記した歯車装置３
０が配されている。

従って潤滑油室１８ｃには特に多量の潤滑油を供給する
必要があるので、本実施例においては潤滑油室１８ｃに
本発明が通用されている。

ただし、シリンダ３４Ｒ側に設けられたこの潤滑油室１
８ｃは、シリンダ３４Ｌの掃気通路１５ａ　、　１５ｂ
に連通路を介して連通している。この連通路は掃気通路
１５ａ　、　１５ｂに開口する連通路１９ａ　、　１９
ｂ、主軸受７ａ、７ｂ、潤滑油室１８ａ　、１８ｂおよ
び潤滑油室１８ａ　、　１８ｂを潤滑油室１８ｃに接続
する連通路１９ｃによって構成されており、連通路１９
ｃにボール３５とスプリング３６とから威り混合気を掃
気通路１５ａ　、　１５ｂから潤滑油室１８ｃへ向かう
方向にのみ流動させる一方向弁３７が介挿されている。

シリンダ３４Ｌのピストン１３Ｌとシリンダ３４Ｒのピ
ストン１３Ｒとは互いに１８０°の位相差をもって作動
し、クランクケース室２６Ｌ内の混合気がピストン１３
Ｌによって予圧される時に、予圧された混合気の一部が
前記連通路を経て潤滑油室１８ｃ内に圧送され、この混
合気は一方向弁３７の作用によりクランクケース室２６
Ｌの圧力が低下してもシリンダ３４Ｌ側へ還流すること
はない。かくして潤滑油室１８ｃにはシリンダ３４Ｌ側
の混合気が予圧される毎に次々に混合気が強制的に送り
込まれ、主軸受７Ｃのほかに歯車装置３０をも潤滑する
に足る多量の潤滑油が供給される。クランクケース室２
６Ｌが昇圧する時にはクランクケース室２６Ｒは減圧す
るので、潤滑油室１８ｃと掃気通路１５ｃとの間の圧力
差により潤滑油室１８ｃ内の混合気は掃気通路１５ｃ側
へ向かって主軸受７ｃを通過し、主軸受７ｃを潤滑する
。

第７図に示されているエンジン１ｂは前記エンジン１ｂ
と全く同し構造のものである。ただし第７図のエンジン
１ｂにおいては各潤滑油室１８ａ　、　１８ｂ　。

１８ｃを連通させる連通路１９ｃ中に一方向弁が介挿さ
れていない。このエンジンにおいては、掃気通路１５ａ
　、１５ｂが正圧状態で掃気通路１５ｃが負圧状態の時
に、連通路１９ａ　、　１９ｂ　、主軸受７ａ、７ｂ、
潤滑油室１８ａ、１８ｂ、連通路１９ｃ、潤滑油室１８
ｃ、主軸受７ｃおよび連通路１９ｃを順次繰て掃気通路
１５ａ　、１５ｂから掃気通路１５ｃへ流通する混合気
の流れが生じ、また掃気通路１５ｃが正圧状態で掃気通
路１５ａ　、１５ｂが負圧状態の時には、上記流通方向
とは逆に掃気通路１５ｃから掃気通路１５ａ　、　１５
ｂへ流通する混合気の流れが生じ、これらの混合気の流
れにより各主軸受７ａ、７ｂ、７ｃが強制潤滑される。

すなわち第７図のエンジン１ｂにおいては、各潤滑油室
１８ａ　、　１８ｂ　、　１８ｃを連通路１９ｃによっ
て互いに連通させることにより、左右のシリンダのピス
トン行程に応じて潤滑油の流動方向が規制され、これに
よって各主軸受７ａ、７ｂ、７ｃの強制潤滑が行われる
。

発奥立媚果 以上の通り、本発明においては、潤滑油を添加した混合
気をクランクケース内で予圧し掃気通路を通じて燃焼室
に供給する２サイクルエンジンで、クランクケースのク
ランク軸貫通孔に装着されクランク軸を回転自在に軸支
する軸受と、前記クランク軸貫通孔とクランク軸との間
を閉塞するオイルシールとにより、潤滑油室を構成し、
該潤滑油室を前記掃気通路に連通ずる連通路を設けたも
のにおいて、前記連通路に潤滑油の流動方向を規制する
手段を設けたので、掃気通路が負圧の時に潤滑油室内の
潤滑油が掃気通路に搬出されるのを阻止し、あるいは掃
気通路の正圧を有効に利用して軸受に潤滑油を強制的に
供給することができ、従って軸受に充分な量の潤滑油を
供給し、かつ軸受を均一な潤滑条件で潤滑することがで
きる。この結果、軸受の負荷容量が増加し、耐久性が向
上し、また軸受を小型軽量化してコストを低減できる。

さらに、前記潤滑油の流動方向を規制する手段を、掃気
通路から潤滑油室へ向かう潤滑油の流動のみを許容する
一方向弁とすることにより、潤滑油室内が常に正圧に保
持されるので、潤滑油室側から軸受を通過する潤滑油の
一方向の定常流が生し、かつ通過流量も大幅に増大して
、良好な潤滑が得られる。また潤滑油室内の潤滑油をそ
の正圧により前記軸受以外の部分に流動させて該部分も
潤滑することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す２サイクルエンジンの
断面図、第２図は一方向弁の断面図、第３図はクランク
ケース内壁面に形成された溝部の正面図、第４図は他の
実施例を示す２サイクルエンジンの断面図、第５図は第
４図の■−■線に沿う部分的断面図、第６図はさらに他
の実施例に係る２サイクルエンジンの断面図、第７図は
その他の実施例を示す第６図と同様な断面図、第８図は
エンジン運転中に潤滑油室とクランク室との間に生ずる
差圧の変動状態を示すグラフ、第９図は軸受を通過する
混合気の流量特性を示すグラフである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）潤滑油を添加した混合気をクランクケース内で予
   圧し掃気通路を通じて燃焼室に供給する２サイクルエン
   ジンで、クランクケースのクランク軸貫通孔に装着され
   クランク軸を回転自在に軸支する軸受と、前記クランク
   軸貫通孔とクランク軸との間を閉塞するオイルシールと
   により、潤滑油室を構成し、該潤滑油室を前記掃気通路
   に連通する連通路を設けたものにおいて、前記連通路に
   潤滑油の流動方向を規制する手段を設けたことを特徴と
   する２サイクルエンジンの潤滑油供給装置。
2. （２）前記規制手段が、前記掃気通路から前記潤滑油室
   へ向かう潤滑油の流動のみを許容する一方向弁である請
   求項（１）記載の潤滑油供給装置。
3. （３）前記クランク軸のクランクアームに対向する前記
   クランクケースの内壁面に、前記軸受部分からシリンダ
   側へ向かって指向する■部を形成した請求項（２）記載
   の潤滑油供給装置。
4. （４）前記クランク軸のクランクピンと前記潤滑油室と
   を連通する潤滑油路を設けた請求項（２）記載の潤滑油
   供給装置。
5. （５）前記クランク軸のクランクアームの外周部に、前
   記軸受部分に隣接して前記クランクアームとピストンと
   の間に延出する棚状部を、前記クランクケースと一体的
   に設けた請求項（２）記載の潤滑油供給装置。
6. （６）複数のシリンダにそれぞれ隣接して複数の潤滑油
   室を有する２サイクルエンジンにおいて、１つのシリン
   ダに隣接する前記潤滑油室を他のシリンダの掃気通路と
   該他のシリンダに隣接する潤滑油室を介して連通する前
   記連通路を設けた請求項（２）記載の潤滑油供給装置。