JPH06213161A - エアコンプレッサ用ブラケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 船外発動機などの内燃機関で用いるのに特に
適した特有の一体状エアコンプレッサ用ブラケットを提
供すること。 【構成】 内燃機関用の改良されたエアコンプレッサ２
０用ブラケット２０８で、ブラケット２０８がエンジン
で使われるエアコンプレッサ２０の一部を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般にエアコンプレッサ
に関し、特に船外発動機などの内燃機関で用いるのに特
に適した特有の一体状エアコンプレッサ用ブラケットを
有する比較的高い出力圧、低容量のエアコンプレッサに
関する。なお、本発明は、本件出願人が本願と同日に提
出した各特許出願「エアコンプレッサ」および「エアコ
ンプレッサ用シリンダヘッド」と関連して特に好適に用
いられる。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
長年にわたり、特定の使用目的および用途に応じて異な
る種類のエアコンプレッサが設計上の考慮を各特定の用
途に合わせて数多く開発されてきた。各種エアコンプレ
ッサの発展の歴史をここでは逐一説明しないが、内燃機
関用の燃料噴射系における最近の発展は、コンパクト、
高圧および低容量で、広い範囲の作動速度にわたり高信
頼で動作するエアコンプレッサの必要性を生み出してき
た。このようなエアコンプレッサは、船外発動機など、
エンジンが比較的小さいサイズであってもかなり大きい
馬力を発生する２サイクルエンジンで用いられるような
燃料噴射系において特に有用である。エンジン自体が比
較的小さいサイズであるため、そのエンジンによって駆
動されるエアコンプレッサも比較的小さい容量を占めな
がら、始動時におけるクランク動作中およびアイドリン
グ速度から最大速力に至る範囲の各作動速度で高圧を発
生しなければならない。

【０００３】エアコンプレッサは、駆動ベルトなどの駆
動手段を介しエンジンによって駆動されるので、駆動手
段が動作において信頼でき、且つエンジンへ容易に取付
可能となる構成を有することが望ましい。

【０００４】したがって本発明の主な目的は、ブラケッ
トがエンジンで使われるエアコンプレッサの一部を形成
するような改良されたエアコンプレッサ用ブラケットを
提供することにある。

【０００５】本発明の別の目的は、アイドラプーリを含
むエンジン付属品取付用のボスなどの構造部品を備えた
エアコンプレッサ用ブラケットを提供することにある。

【０００６】本発明の更なる目的は、ブラケットが各シ
リンダヘッドによって形成された谷部内に配置されると
ともに、エアコンプレッサの一部を組み込んだＶ形内燃
機関用のエアコンプレッサ用ブラケットを提供すること
にある。

【０００７】本発明のさらに別の目的は、駆動ベルトの
張力を適正に調整するため、調整可能なアイドラホイー
ルが取り付けられた一体状のエアコンプレッサ用ブラケ
ットを提供することにある。

【０００８】上記以外の目的および利点は、添付の図面
を参照した以下の詳細な説明から明かとなろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】広義の概念で
言えば、本発明は、比較的高い出力圧を比較的低い容量
で与える能力を有し、また船外発動機などの内燃機関で
エアコンプレッサが駆動される場合に生じるような広い
範囲の速度に亘って動作可能なコンパクトな設計のエア
コンプレッサに係わる。エアコンプレッサは、船外エン
ジンなどの外部動力源により、駆動プーリを駆動する駆
動ベルトを介して駆動される。

【００１０】駆動プーリは、クランク軸構造に結合さ
れ、またクランク軸構造は、連結ロッドを介して往復ピ
ストンに結合されている。ピストンは、空気を導入する
側部入口を有したシリンダボアの内部を往復移動し、ピ
ストンが空気を圧縮することで、空気が空気圧レギュレ
ータに連通した出口室の内部へとリード弁機構を介して
強制的に送られ、一定の所望出力圧を与える。

【００１１】本発明のエアコンプレッサは、好ましくは
平方インチ当り約８０ポンドの出力圧を与えるが、作動
速度に応じてその値を遥かに越える出力圧を発生するこ
ともできる。考えられる１つの特定用途において、エア
コンプレッサは、船外エンジンなどの内燃機関用の燃料
噴射系へ空気を供給するのに使われ、この用途の場合、
エアコンプレッサは、燃料噴射系で使われるほぼ一定の
圧力供給を維持するための空気圧レギュレータと協働す
る。所望の出力圧が平方インチ当り約８０ポンドである
ため、本発明では、その値よりやや高い圧力、すなわち
９０ p.s.i. を、エアコンプレッサのクランク軸が毎分
約６１０回転（ｒｐｍ）で動作しているとき毎分約１．
６立方フィート（ＣＦＭ）の容量で与える。エアコンプ
レッサを取付可能な船外エンジンの一般的なアイドリン
グ速度は、５５０〜６５０ｒｐｍである。したがって、
エンジンのアイドリング速度が低い方の値の５５０ｒｐ
ｍでもエアコンプレッサが約６１０ｒｐｍで動作するよ
うにエアコンプレッサおよびモータのプーリが寸法決め
されねばならない。エンジンが一般に約６０００ｒｐｍ
の最大速力で動作しているときも、出力圧は、出口室へ
接続された空気圧レギュレータによって８０p.s.i.に維
持されるが、かかる速度のときに発生される空気容量
は、毎分約７立方フィートである。

【００１２】速度対出力の特性が図１９に示してあり、
作動速度がその範囲の上方部分に増加するまで特性はほ
ぼ線形であることを表している。しかし上方の範囲で
は、エアコンプレッサの効率が全般的に減少し、速度の
上昇につれて出力は線形に増大しない。これは、ピスト
ンの往復移動中に入口が開く期間が次第に短くなるため
に空気が入口を通ってシリンダボアを満たせなくなるた
めである。船外エンジン用の燃料噴射系に圧縮空気を供
給する用途においては、燃料噴射系に必要な空気容量が
僅か約６ＣＦＭであり、この値を越えて発生される空気
容量は、単に逃がされて利用されないため、上記の効率
減少はかえって有利である。必要な値を遥かに越える大
きな容量を発生しないことによって、逃がしが最小限化
され、空気を圧縮するのに少ない仕事で済み、その結果
エンジンの有効出力が増大する。

【００１３】後で説明するように、エアコンプレッサ
は、エンジンのクランク軸に取り付けられたプーリから
エアコンプレッサの駆動プーリへと架け渡された駆動ベ
ルトによって駆動される。駆動ベルトが周囲を走行する
両プーリの一方、または他方のサイズを変えることで、
エアコンプレッサの作動速度をエンジンの速度に対して
調整可能なことは容易に理解されるところである。

【００１４】また後で説明するように、エアコンプレッ
サは、きわめて広い範囲の作動速度に亘って動作可能で
あることから、動作中にかなりの熱が発生する。このた
め、エアコンプレッサは、エアコンプレッサ自体を潤滑
するオイル系を有するとともに、シリンダ領域が水冷さ
れ、発生する熱を有効に消散させる。

【００１５】

【実施例】次に添付の図面、特にまず図１を参照すれ
ば、全体を２０で表したエアコンプレッサがエンジンブ
ロック２２を有した船外エンジンと関連して示してあ
る。エンジンブロック２２は、概略的に示した左右ヘッ
ド面２４，２６を有するＶ６型エンジンの一部で、後部
２８を有している。エンジンクランク軸の中心線が３０
で示してある。またエンジンブロック２２は、その内部
に冷却水を含めるための上方開口３２を有しており、エ
アコンプレッサ２０は、エンジンブロック２２の頂部へ
取り付けられるように構成され、平坦な下面を有する概
略的に示した取付ブラケット部３４を有しており、取付
ブラケット部３４がエンジンブロック２２の開口３２を
覆うとともに、６つの開口３６を介して挿入される各ボ
ルト（図示せず）によってエンジンブロック２２にボル
ト止めされる。

【００１６】取付ブラケット部３４の中心部に孔３８が
形成され、全体を４０で示した水圧逃し弁がネジ切り孔
に挿入される２本のボルト４２によってそれぞれのボス
にボルト止めされ、水圧逃し弁４０の一対のニップル４
４にそれぞれホースが取付可能で、エンジンブロック２
２の内部からエンジンシリンダへと水を通過させる。水
圧逃し弁４０は、エンジンの一部でそれ自体は本発明の
一部をなすものでなく、その通常の機能を果たす位置に
配置して示してあり、多くの船外エンジンに設けられて
いる。

【００１７】なお、本発明のエアコンプレッサが図示と
異なる用途で使われる場合、ボスや取付ブラケット部３
４の孔３８と４２を設けなくともよいことは容易に理解
されよう。また図示以外の用途において、取付ブラケッ
ト部３４全体は、異なる形状にしてもよく、また実質上
取り除いてもよい。さらに取付ブラケット部３４は、外
側延出部４６を有し、その上面４８が取付ブラケット部
３４の全体的平面より高い平面にあり、この平面の変化
は、傾斜部５０での接続によって補われている。外側延
出部４６は、アイドラプーリ５２（図１３参照）の固定
のため設けられている。

【００１８】エアコンプレッサ２０は、エンジンのクラ
ンク軸に取り付けられたプーリ５４により、駆動ベルト
５８（図２）を介して駆動され、駆動ベルト５８は、プ
ーリ５４と、図１に部分的に示し、且つ図２に最も明瞭
に示した駆動プーリ５６とに亘って巻かれ、駆動ベルト
５８の裏側がアイドラプーリ５２と接触している。後述
するように、アイドラプーリ５２は、駆動ベルト５８の
張力を変えられるように調整可能である。

【００１９】本発明によれば、取付ブラケット部３４
は、クランクケース６０およびシリンダ鋳造体６２と一
体に鋳造されるのが好ましく、鋳造体全体を強化するた
めに補強リブ６４、６６および６８が設けられている。

【００２０】図１および図２に最も明瞭に示してあるよ
うに、エアコンプレッサ２０は、シリンダ鋳造体６２の
円筒状ボア（シリンダボア）内に嵌合するピストン７０
を有し、ボアは、シリンダ鋳造体６２、クランクケース
６０および取付ブラケット部３４の鋳造時に所定位置に
鋳造されるのが好適な別体の円筒状スリーブ７２によっ
て形成されるのが好ましい。ピストン７０は、そのヘッ
ド部分近くに３つのリング７４、７６および７８をそれ
ぞれ受け入れるスロットを有し、このうちリング７８
は、後述するように動作中にピストン７０とスリーブ７
２の面との間に存在するオイルを通過させるように働く
オイルリングである。

【００２１】ピストン７０は、リストピン８２によって
連結ロッド８０に結合される一方、連結ロッド８０の他
端は、ニードル軸受組立体８８内に嵌合したクランクピ
ン８６によって一対のクランク軸部材８４に結合され、
ニードル軸受組立体８８の外面が連結ロッド８０の開口
内に嵌合している。クランクピン８６は、クランク軸部
材８４の各孔内にプレス嵌めされ、両部材を相対的に所
定の位置に固定維持している。クランク軸部材８４は、
それぞれ一体の円筒状延在部９０，９２を有し、これら
円筒状延在部９０，９２の外面が各軸受９４内に回転自
在に支持され、また一方の円筒状延在部９０が駆動プー
リ５６を受け入れるとともに、ナット９８によって相対
回転しないように固定される小径のネジ切り延長部９６
を有してる。つまり図示のごとく、駆動プーリ５６は、
円筒状延在部９０の端部に当接する半径方向に延びた肩
１００を有し、ナット９８が駆動プーリ５６を円筒状延
在部９０に対して締め付け固定するのを可能としてい
る。クランクケース６０からオイルが逃げるのを防ぐた
めに環状シール部材１０２が設けられ、これら環状シー
ル部材１０２としては、例えば、米国イリノイ州シカゴ
所在の ChicagoRawhide製のリップシールが使える。
連結ロッド８０は、リストピン８２が通過する孔を有し
ており、またリストピン８２と連結ロッド８０の開口と
の間に上述したものとは別のニードル軸受組立体１０４
が設けられ、動作中にシリンダに対する連結ロッド８０
の回転を可能としている。

【００２２】円筒状延在部９２は、開口を越えて延出し
ているので、所望なら動力操舵ポンプなどの別の構成部
品に動力を与えるため動力を取り出すのに利用できる。
この点は、ネジ切り開口９３を介してジャッキ軸９５な
どをクランク軸部材８４の円筒状延在部９２へ取り付け
ることで達成可能である。

【００２３】なお、クランク軸部材８４は、クランクケ
ース６０の内部に挿通されなければならず、また取付ブ
ラケット部３４、シリンダ鋳造体６２およびクランクケ
ース６０の一部からなる一体鋳造体は、単一構造物であ
ることが理解されるべきである。そこでクランクケース
６０は、分割構造となっており、端部鋳造体１０４が分
割線１０６に沿ってクランクケース６０の部分から取り
外し可能である。端部鋳造体１０４は、図７乃至図１１
に詳しく示してある。例えば図１中の分割線１０６に沿
って見た場合の端部鋳造体１０４の内部図を示した図９
を参照すれば、端部鋳造体１０４は、Ｃ字状の保持リン
グ１１０（図２）をそれぞれ受け入れる一対の環状溝１
０８を有し、各保持リング１１０は、ボール軸受組立体
９４の外側と接触している。そして、シール部材１０２
が保持リング１１０の他側にそれぞれ当接している。な
お、溝１０８をクランクケース鋳造体６０にも設け、Ｃ
字状の保持リング１１０が嵌合可能な実質上連続的な環
状溝を与えるようにしてもよい。Ｃ字状の保持リング１
１０を用いるのが好ましいが、その代わりに平坦なワッ
シャーを用いることもできる。保持リング１１０の使用
は、クランク軸部材８４をクランクケース６０の内部に
正確に位置決めするとともに、容易な組立および分解を
可能とするから、単純、且つ安価だが効果的な手段をも
たらす。図７および図９に示すように、端部鋳造体１０
４は、開口１１２にそれぞれ挿入される４本のボルト
（図示せず）によってクランクケース６０に取り付けら
れる。

【００２４】クランクケース組立体とピストン７０、連
結ロッド８０および関連部品の構造に関する以上の説明
から、モータ、あるいはその他の動力源に接続された駆
動プーリ５６が駆動ベルト５８によって駆動され、それ
に伴いクランク軸が回転され、円筒状スリーブ７２によ
って形成されたシリンダボアの内部でピストン７０を往
復移動せしめることが理解されるべきである。

【００２５】円筒状スリーブ７２およびシリンダ鋳造体
６２は、エアコンプレッサ２０の動作中、２つの異なる
時点で空気をシリンダボアの内部へ導入する多数の開口
１１４を有する。一方の時点は、主出力のための空気圧
縮時で、これはピストン７０がその下死点にあるとき、
すなわち図１および図２両方に示した位置より右側にあ
るときに生じる。また他方の時点は、シリンダ内へと空
気を導入する図１および図２両方に示した位置にあると
きに生じ、その後ピストン７０が上死点から下死点へと
右側へ移動することによって、空気がクランクケース６
０の内部で圧縮され、低圧レベルであるが補助出力を与
える。

【００２６】ピストン７０の２つの位置において空気を
導入する上記の能力は、各入口開口１１４がピストン７
０のストロークに沿ったほぼ中間に位置され、ピストン
７０の側壁の長さがピストン７０のストローク長の半分
より小さいという構成から得られる。

【００２７】入口開口１１４は、図１にも想像線で示し
てあり、それぞれ約３／８インチの直径であるのが好ま
しい５つの開口からなる。図１において、これら入口開
口１１４は、連結ロッド８０の上方で、図では取り除い
てあるシリンダ壁６２の部分に実際には位置する。下死
点にあるピストン７０の端部に対する入口開口１１４の
位置は、図１で最も左側よりの開口縁から約０．０７５
インチであるのが好ましい。これにより、円形開口の一
部からなり、約０．０７５インチ×約０．４００インチ
の大きさの有効開口が得られる。

【００２８】シリンダボアのヘッド端、つまり図１にお
ける左端に対する入口開口１１４の位置は、図１９に示
した出力特性に影響を及ぼす。入口開口１１４がヘッド
端からより離れて位置すれば、ピストン７０の有効スト
ロークが増大し、エアコンプレッサ２０は、低い作動速
度でより効率的になる。逆に入口開口１１４がヘッド端
により近く位置すれば、ピストン７０の往復移動中に入
口開口１１４が覆われない時間が長くなり、より多くの
空気がシリンダボアに導入されるため、エアコンプレッ
サ２０は、高い作動速度でより効率的になる。

【００２９】吸気マニホルド１１６が入口開口１１４の
領域に設けられ、複数のボルト（図示せず）でシリンダ
鋳造体６２に取り付けられ、また吸気マニホルド１１６
とシリンダ鋳造体６２との境界にガスケット１１８が配
置されるのが好ましい。吸気マニホルド１１６は、該マ
ニホルド１１６内へ空気を導入するための吸気開口１２
０を有する。吸気マニホルド１１６の内部には、塵埃や
屑などがシリンダ内へ侵入するのを防ぐフィルタ手段
（図示せず）を設けるのが好ましい。図２に最も明瞭に
示すように、ピストン７０は、平坦な端面１２２を有
し、この端面１２２がシリンダ６２の端面とシリンダヘ
ッド１２６との間に配置されたリード板１２４に密着当
接するように、ピストン７０のストロークは決められる
のが好ましい。リード板１２４は、シリンダボアをシリ
ンダヘッド１２６の出口室１３０へ連通せしめる出口開
口１２８を有し、これら出口開口１２８は、８個存在す
るのが好ましい。リード板１２４は、露出される温度お
よび圧力レベル下で変形しないように充分厚くなければ
ならないが、一方ピストン７０の移動時に、より大きく
空気を圧縮可能なようにできるだけ薄くすべきである。
つまり薄い構造にすればリード弁１３２の底と上死点に
あるピストン７０の頂部との間の容積が減り、その分大
きい圧縮比を与える。

【００３０】図１８に示すように８枚のペタル（花弁状
弁板）構成を持つ形状をしたリード弁１３２が設けられ
ており、リード弁１３２は、中心孔を有し、この中心孔
を介してボルト１３４がリード板１２４のネジ切り開口
１３６内に締め止め可能である。またリード弁１３２の
各ペタルの移動を制限するリードストッパ部材１３８が
設けられており、その形状は、リード弁１３２の形状と
実質上同じであるが、サイズはそれより幾分小さい。

【００３１】図２に示すように、リードストッパ部材１
３８の各ペタルは、リード板１２４から離反する方向に
傾いているため、リード弁１３２の各ペタルは、図面上
左側へ向かうストロークのピストン７０の作用によって
生じる圧力に応じて撓み、圧縮空気を出口室１３０内へ
連通可能である一方、ピストン７０が右側へ移動すると
きは、リード弁１３２の各ペタルが図示の位置へ戻って
弁を閉じるので、出口室１３０内の圧力は、ピストン７
０が右側へ移動しても減少しない。

【００３２】本発明の重要な特徴によれば、リード弁１
３２は、０．０１１インチの厚さを有するのが好ましい
ステンレス鋼製フラップ弁材料で製造するのが好適であ
り、各出口開口１２８の形状は、個々のペタルの形状と
同じであるが、弁の閉鎖時にペタルが出口開口１２８内
へ吸い込まれないようにペタルの方が出口開口１２８よ
り僅かに大きい。すなわち、リード板１２４がリード弁
１３２のペタルを停止するための当接面を与えるように
各ペタルと出口開口１２８の両外縁間で重なりが生じ、
この重なりは、本発明で発生される圧力レベルにおいて
約０．０６０インチであるのが好ましい。リード弁１３
２のペタルは、シリンダボアの内部圧力が出口室１３０
内の圧力を越えると動作する。上記したリードペタルの
構造により、平方インチ当り約５ポンドの差圧で弁を開
くのに充分な撓みが得られる。また上記したリードペタ
ルの構造により、ピストン７０が右側へ向かって移動す
る際、平方インチ当り約９０ポンドにも達する、シリン
ダボアに対する出口室１３０の差圧に対して耐えるのに
充分な剛性が得られる。

【００３３】前記のごとくリードストッパ部材１３８が
設けられ、動作中にリード弁１３２の移動を制限してい
る。リードストッパ部材１３８の形状は、リード弁１３
２自体（図１８参照）と実質上同じであるが、サイズ
は、図１および図２に示すようにそれより幾分小さい。
リードストッパ部材１３８は、リード弁１３２の撓みを
停止するのに充分な剛性の金属で作製される。またリー
ドストッパ部材１３８は、図１および図２に示すように
リード板１２４から離反する方向に傾いており、リード
弁１３２の制限された撓みを可能とする。リード板１２
４とシリンダ壁６２との間を密封するためガスケット１
４０が設けられ、また別のガスケット１４２がリード板
１２４とシリンダヘッド１２６との間に設けられてい
る。各ガスケット１４０，１４２は、リード板１２４の
外周に沿って延びているが、後述するように、動作中に
連通するための多数の開口１４４を有している。

【００３４】図１、図３、図４、図５および図１６を参
照すれば、シリンダヘッド１２６は、出口室１３０に関
連して導管１４８に接続され、全体を１４６で示した延
出部を有し、導管１４８が出口室１３０に対し容積を増
大させ、アキュムレータとして機能する。延出部１４６
は、出口室１３０を横向き開口１５２に連通するポート
１５０を有し、開口１５２内に導管１４８が接続されて
いる。図３に最も明瞭に示してあるように、導管１４８
は、開口１５２への取付用である外側環状取付具１５４
を有し、導管１４８および出口室１３０の内部から空気
が漏れるのを防ぐためＯ−リングシール１５６が設けら
れている。シール１５６は、６００゜Ｆまでの作動温度
に耐えられるヴィトン (Viton)やその他の材料で作製さ
れるのが好ましい。シリンダヘッド１２６は、その４隅
の開口１６６に挿入されるボルト（図示せず）によっ
て、シリンダ鋳造体６２に取り付けられる。

【００３５】図１６に示すように、導管１４８は、通常
の構造である空気圧レギュレータ１５８に接続されてお
り、好ましい実施例では、この空気圧レギュレータ１５
８が導管１４８内の空気圧を約８０ p.s.i. である所望
のレベルに制限する。空気圧レギュレータ１５８からの
出口ライン１６０が所望の空気圧を左右の燃料／空気レ
ール１６３と１６５へ導くために設けられており、これ
らの燃料／空気レール１６３，１６５は、エンジンの燃
料噴射系の一部で、それら自体は本発明の一部を構成す
るものでない。

【００３６】導管１４８と出口室１３０の容積は、合計
約２００立方センチメートル（ＣＣ）程度であるのが好
ましい。つまり出口室１３０は、約５０立方センチメー
トルの容積を有するのが好ましく、また導管１４８は、
約１５０立方センチメートルの容積を有するのが好まし
い。導管１４８は、図１６に示すように接続され、約１
フィート程度の長さで、エンジンブロック２２のほぼ全
長に亘って延びている。図１に示すごとく、導管１４８
は、エンジンブロック２２の全長に沿って延びる際、そ
のすぐ近くに位置可能なように２つの角部を有する。な
お、導管１４８の長さとその内径は、必然的に管容積に
影響を及ぼし、内燃機関に関連して図示したエアコンプ
レッサ２０の特定用途において、出口室１３０と導管１
４８との合計容積が約２００立方センチメートルである
のが好ましいことが理解されるべきである。

【００３７】出口室１３０および導管１４８のサイズ
は、エアコンプレッサ２０の動作によって生じる高圧ス
パイクを減衰するように作用するのに充分な大きさであ
るべき一方、充填に長くかかりすぎ、エンジンを始動さ
せるのに充分な圧力が生じる前にエンジンが過剰にクラ
ンク動作しなければならないほど大きすぎてもいけな
い。３リットル、Ｖ６型内燃機関での使用を意図した好
ましい実施例において、エアコンプレッサ２０の動作中
に発生する熱に耐えられるように剛性であるのが好まし
いが、熱によって損傷しない材料で作製されるなら可撓
性でもよい。可撓性であれば、減衰効果がさらに向上さ
れる。

【００３８】なお、出口室１３０は、図示の例よりもサ
イズを大きくできるが、図示した好ましい実施例におけ
るエアコンプレッサ２０の物理的サイズは、シリンダヘ
ッド１２６が図１および図２で画成されている境界を越
えて延びるべきでない限界を示している。

【００３９】前述したようにエアコンプレッサ２０は、
ピストン７０の逆方向、つまり右側へのストローク時に
クランクケース６０内で空気が圧縮されることによって
発生する補助圧出力も与える。これは、ピストン７０が
上死点までのストロークを移動して戻りストロークへ移
るとき、入口開口１１４を介して空気がシリンダボアの
内部へ導入され、次いでピストン７０が右側へ移動し、
ピストン７０自体の側壁によって入口開口１１４を密封
し、さらに下死点へ向かうピストン７０の移動でクラン
クケース６０内の空気を圧縮することによって生じる。

【００４０】加圧のレベルは、出口室１３０内で行われ
る加圧と比べて遥かに低く、約１０p.s.i. 程度であ
り、クランクケース６０からの補助圧の出力は、かかる
低い圧力レベルで、図１、図７および図１０に示したエ
ア逆止弁１６８によって制御される。エア逆止弁１６８
は、一体に形成されたニップル１７０を有するのが好ま
しく、このニップル１７０に１７２などの管を取り付
け、補助圧を低圧燃料吐出ポンプやオイル計量ポンプな
どの付属部品に与えることができる。エア逆止弁１６８
は、クランクケース６０の内部とポート１７４とを介し
て連通し、該逆止弁１６８を横切る何れの方向において
も非常に小さい差圧で開閉するものが好ましい。

【００４１】ピストン７０およびクランクケース６０内
の軸受を潤滑するため、エアコンプレッサ２０は、オイ
ル分配ポンプへ共に接続された給油ライン１７６（図１
６参照）と排油ライン１７８とを含むオイル潤滑系を利
用する。図７を参照すれば、給油ライン１７６は、給油
逆止弁１８０に取り付けられており、給油逆止弁１８０
が端部鋳造体１０４に接続され、ポート１８２を介して
クランクケース６０と連通している。排油ライン１７８
は、図７に示すようにオリフィス付のドレン取付具１８
４に接続され、ドレン取付具１８４が図７、図８および
図９に示したポート１８６を介してクランクケース６０
と連通している。

【００４２】なお、給油逆止弁１８０の位置がクランク
ケース６０の頂部にある一方、オイル戻し用のオリフィ
ス付ドレン取付具１８４は、その底部に位置し、クラン
クケース６０内でオイルを循環させるのに重力の効果を
利用していること、またクランクケース６０は、オイル
で満たされているのでなく、充分なオイルがクランクケ
ース６０を通って流れ、適正な潤滑を維持していること
が理解されるべきである。さらに、補助圧の発生源とな
る前記エア逆止弁１６８は、クランクケース６０の頂部
に近い位置に配置されている。

【００４３】本発明の重要な特徴によれば、給油逆止弁
１８０とドレン取付具１８４とを用いたのは、クランク
ケース６０自体を使って補助空気圧を発生させているた
めである。すなわちクランクケース６０を通じてポンプ
吸引するのでなく、クランクケース６０内の圧力レベル
が入口を介してクランクケース６０内へとオイルを吸引
する負圧を与える。クランクケース６０内の圧力レベル
は、給油ライン１７６内のオイルに対して約４ p.s.i.
の負の値を発生する。給油逆止弁１８０は、給油ライン
１７６の圧力がクランクケース６０内の圧力を約１０
p.s.i. だけ越えたときにのみ開く。したがって動作
時、差圧が上記の値を越えたときに給油逆止弁１８０が
開いてオイルをクランクケース６０内へ吸引可能とし、
それ以外の動作中、オイルはクランクケース６０内に吸
引されない。

【００４４】給油ライン１７６に通常与えられるオイル
圧は、最小約１０ p.s.i. である。オイルドレン取付具
１８４は、クランクケース６０内に流入した全てのオイ
ルがドレン可能なほど充分に大きい一方、クランクケー
ス６０内に圧力が蓄積されて前述したその他の付属部品
を作動する補助圧源を与えるのを妨げないほど充分に小
さいオリフィスを有する。この点から、直径約０．０３
０インチのオリフィスが適切な圧力レベルを達成すると
同時に、所望の流速でクランクケース６０からオイルを
ドレンさせるのに充分であることが見い出された。

【００４５】オイルが入口ポート１８２から出口ポート
１８６へ流れるのを助けるため、およびクランク軸部材
８４の外径が端部鋳造体１０４の開口サイズと近いこと
を考慮して、図９および図１０に示すようにクランクケ
ース６０の内側にオイル溝１８８が設けられている。

【００４６】なおオイルは、ピストン７０へも移動し、
スリーブ７２内のピストン７０を潤滑する。前述した理
由から出力圧の空気内に含まれるオイルの量を最小とす
るのが重要であるため、３つのリング７４、７６および
７８が設けられており、そのうち７８がオイルリングで
ある。そしてオイルリング７８は、図１７に示すよう
に、上下の薄いリング部分１９０の間に波状部分１９２
を挟んでなる複合構造を有する。この波状構造によっ
て、動作中オイルは、リング７８を通過可能となり、通
過したオイルは、図１および図１５に示すようにピスト
ン７０に存在する６つの開口１９４を通じ、ピストン７
０の内部へ移動可能である。すなわち図１５に示すよう
に、ピストン７０の軸方向に見て６箇所に凹部が鋳造形
成され、リング７８用の溝が切削加工されるとき、ピス
トン７０側の対応位置に開口が切削され、これらの開口
を介しオイルは、各箇所の開口１９４でピストン７０の
内部へ通過可能となる。

【００４７】エアコンプレッサ２０によって熱が発生さ
れるため、シリンダヘッド１２６の領域に対して冷却系
が設けられており、この目的上シリンダ鋳造体６２は、
ほぼその全周に亘って延びた空間１９６を有し、シリン
ダヘッド１２６についても同様に１９８（図６参照）で
示した空間が形成されている。前述したように、エアコ
ンプレッサ２０は、冷却水を内部に含んだエンジンブロ
ック２２の開口に嵌合する取付ブラケット部３４を有し
ており、その領域からの水が内部ポート２００（図１お
よび図１２参照）を介して各空間１９６，１９８に導か
れ、ポート２００は、エンジンブロック２２の開口から
空間１９６へと延びている。水は、空間１９６、リード
板１２４の開口１４４、および両ガスケット１４０，１
４２の同寸法の開口を通って循環する。そして水は、出
口取付具２０４を受け入れる開口２０２を介して取り出
され、出口取付具２０４は、都合のよい位置で水を放出
させる管を取付可能なニップルを有する。出口取付具２
０４は、冷却水の流量を制御するため、約４０ p.s.i.
の水圧を有する船外発動機で使われる場合、約１／４イ
ンチのオリフィスを有する。

【００４８】圧縮空気の温度は、特定の範囲内に制御さ
れることが重要である。温度がエアコンプレッサ２０内
で使われる潤滑油の炭化温度を越えると、ピストン７０
の頂部に炭素が付着し、やがて薄片状に剥がれて圧縮空
気内に混入し、燃料噴射系の動作に悪影響を及ぼす虞れ
がある。また、水の凝縮が生じるほど温度が低くなりす
ぎると、出力される圧縮空気内に存在する可能性のある
オイルに水が混入し、スラッジのような混合物となり、
同じく燃料噴射系の動作に悪影響を及ぼす虞れがある。

【００４９】図１３に示したアイドラプーリ５２につい
て見れば、駆動ベルト５８の張力調整のため、調整でき
るように取り付けられている。図１、図１２、図１３お
よび図１４を参照すると、取付ブラケット部３４の外側
延出部４６は、三日月状の開口２０６を有し、六角状ヘ
ッドの取付ブラケット２０８が小ボルト２１０を介して
延出部に取り付けられている。六角状ヘッドの取付ブラ
ケット２０８にレンチを当てれば、ボルト２１０を中心
にブラケット２０８を回して駆動ベルト５８に所望の張
力を得ることができ、調整後ナット２１４付のボルト２
１２を締め付け、所望の位置に維持可能である。取付ブ
ラケット２０８は、図１に実線で一つの位置が示してあ
り、また想像線で別の位置も示してある。アイドラプー
リ５２は、内部軸受２１６を含む。

【００５０】以上本発明の実施例を図示し説明したが、
その他さまざまな代替物、代用物および等価物を用いる
こともでき、本発明は、特許請求の範囲の記載およびそ
れと等価の内容によってのみ制限されることが理解され
るべきである。

【００５１】本発明の各種特徴は、特許請求の範囲の各
項に記載されている。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエア
コンプレッサ用ブラケットによれば、エンジンで使われ
るエアコンプレッサの一部を構成するように形成されて
いるため、駆動ベルトなどの駆動手段が動作において信
頼でき、且つエンジンへの取付が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したエアコンプレッサの一部を除
去した平面図で、船外エンジンの環境内で示してある。

【図２】図１に示したエアコンプレッサの部分断面正面
図で、一部が除去してある。

【図３】図２に示したエアコンプレッサの左端面図で、
特にシリンダヘッドを示す。

【図４】図３の４−４線にほぼ沿った断面図。

【図５】図３のシリンダヘッダの正面図。

【図６】図３のシリンダヘッダの底面図。

【図７】図２に示したエアコンプレッサの一部の右側面
図。

【図８】図７に示した構造の側面図。

【図９】図８に示した構造の右側面図。

【図１０】図９の１０−１０線にほぼ沿った断面図。

【図１１】図９の１１−１１線にほぼ沿った別の断面
図。

【図１２】図１の１２−１２線にほぼ沿った断面図。

【図１３】図１の１３−１３線にほぼ沿った側面図。

【図１４】図１３の１４−１４線の方向にほぼ沿った側
面図。

【図１５】本発明のエアコンプレッサで使われるピスト
ンの端面図。

【図１６】本発明を実施したエアコンプレッサを単純化
したもので、出力管を示すとともに、船外エンジン用の
燃料噴射系の一部および空気圧レギュレータも併せて示
した概略図。

【図１７】本発明のピストンで使われるオイルリング構
造の一部の側面図。

【図１８】本発明で使われるリード弁の平面図。

【図１９】本発明を実施したエアコンプレッサの作動速
度対出力容量の関係を示したグラフ。

【符号の説明】

２０ エアコンプレッサ ２２ シリンダブロック ３２ 上方開口 ３４ 取付ブラケット部 ３８ 孔 ４０ 水圧逃し弁 ４６ 外側延出部 ５２ アイドラプーリ １４８ 導管 ２００ 内部連通部 ２０８ 取付ブラケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハロルド、ケー、ウェイド アメリカ合衆国、イリノイ州 60087、ウ ォーキーガン、チャップリン 13577 (72)発明者 ロバート、エル、ニームチック アメリカ合衆国、イリノイ州 60046、レ イクビラ、ネイサンヘイルドライブサウス 36453

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアコンプレッサを内燃機関に取り付け
   るためのエアコンプレッサ用ブラケットにおいて、 ほぼ平坦状を成し、第１端部、第２端部および中央部を
   有するとともに、前記内燃機関に対して着脱可能に取り
   付けられるような寸法に形造られたブラケット本体を備
   えており、 前記第１端部がエアコンプレッサの一体状部分として構
   成され、且つ前記第２端部がプーリを前記ブラケット本
   体へ固定するための構造部を具備していることを特徴と
   するエアコンプレッサ用ブラケット。
2. 【請求項２】 前記中央部が追加の付属品を内燃機関へ
   取り付けるための構造部を備えたことを特徴とする請求
   項１記載のエアコンプレッサ用ブラケット。
3. 【請求項３】 前記付属品が水圧吹出弁を含むことを特
   徴とする請求項２記載のエアコンプレッサ用ブラケッ
   ト。
4. 【請求項４】 前記ブラケット本体がエアコンプレッサ
   の水冷部への内部連通部を備えたことを特徴とする請求
   項１記載のエアコンプレッサ用ブラケット。
5. 【請求項５】 高圧膨張導管を具備したエアコンプレッ
   サに適用され、該エアコンプレッサと前記高圧膨張導管
   との接続を容易にするための取付具を具備していること
   を特徴とする請求項１記載のエアコンプレッサ用ブラケ
   ット。
6. 【請求項６】 前記取付具が水冷用の内部連通部を具備
   していることを特徴とする請求項５記載のエアコンプレ
   ッサ用ブラケット。
7. 【請求項７】 平行な２列のシリンダヘッドによって形
   成され、開口を有した谷部を含むＶ形内燃機関にエアコ
   ンプレッサを取り付けるためのエアコンプレッサ用ブラ
   ケットにおいて、 ほぼ平坦状を成し、第１端部、第２端部および中央部を
   有するとともに、前記谷部の開口に対して着脱可能に取
   り付けられるような寸法に形造られたブラケット本体を
   備えており、 前記第１端部がエアコンプレッサを一体状の構成部分と
   して組み込むように構成され、且つ前記第２端部がアイ
   ドラプーリを前記ブラケット本体へ固定するための構造
   部を具備していることを特徴とするエアコンプレッサ用
   ブラケット。
8. 【請求項８】 前記中央部が追加の付属品を内燃機関へ
   取り付けるための構造部を備えたことを特徴とする請求
   項７記載のエアコンプレッサ用ブラケット。
9. 【請求項９】 前記構造部が取付ボスを含み、前記付属
   品が水圧吹出弁を含むことを特徴とする請求項８記載の
   エアコンプレッサ用ブラケット。
10. 【請求項１０】 前記ブラケット本体がエアコンプレッ
    サの水冷部への内部連通部を備えていることを特徴とす
    る請求項７記載のエアコンプレッサ用ブラケット。
11. 【請求項１１】 前記第２端部の前記構造部は、ボス
    と、前記アイドラプーリを受け入れるポストとを含むこ
    とを特徴とする請求項７記載のエアコンプレッサ用ブラ
    ケット。
12. 【請求項１２】 高圧膨張導管を具備したエアコンプレ
    ッサに適用され、該エアコンプレッサと前記高圧膨張導
    管との接続を容易にするための取付具を具備しているこ
    とを特徴とする請求項７記載のエアコンプレッサ用ブラ
    ケット。
13. 【請求項１３】 前記取付具が水冷用の内部連通部を具
    備していることを特徴とする請求項１２記載のエアコン
    プレッサ用ブラケット。