JPH102207A - ２ストローク内燃機関のオイル潤滑構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランク室の外周部と内周部間に生じる圧力
の差を利用してベアリングへのオイルの供給を円滑に行
うことができる２ストローク内燃機関のオイル潤滑構造
を供する。 【解決手段】 クランク室９の内周部のクランクベアリ
ング室８に設けられたクランクベアリング６にクランク
シャフト７が回転自在に支持されてクランク室内をクラ
ンクウェブ７ｂが回転し、クランク室９とシリンダーと
を掃気通路12が連結したクランク室圧縮掃気式２ストロ
ーク内燃機関において、クランクベアリング室８と掃気
通路12とを連通路13が連通し、クランクウェブ７ｂの側
面に対向したクランク室側面にクランク室９の外周部か
ら内周部のクランクベアリング室８に至るオイル案内路
15を形成した２ストローク内燃機関のオイル潤滑構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランク室圧縮掃
気式２ストローク内燃機関においけるオイル潤滑構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】２ストローク内燃機関は、ピストン上昇
時に吸気ポートよりクランク室にオイル混合燃料を吸入
し、このオイル混合燃料をピストン下降時に掃気通路を
介してシリンダ内に圧送しピストンの潤滑および燃焼に
供される。そしてクランクシャフトの軸受へのオイルの
供給方法として、実開昭５９−１１５８０９号公報に記
載された例が提案されている。

【０００３】同例の要部を図５に図示する。クランクケ
ース01にベアリング02を介してクランクシャフト03のク
ランクジャーナル03ａが回転自在に軸支され、クランク
シャフト03のクランクウェブ03ｂはクランクピンに連結
されたコネクティングロッド04が連結されてクランク室
01ａ内を回転する。

【０００４】クランクウェブ03ｂには、ベアリング02の
近傍に一方の開口を有し、コネクティングロッド04側の
コーナー部に他方の開口を有する潤滑油孔03ｃが形成さ
れている。そしてクランクケース01には、シリンダ内部
05から垂下してベアリング02に連通する連通孔06が形成
されている。

【０００５】潤滑オイルの主な流れを見ると、まずオイ
ルは、シリンダ内部05や掃気通路の壁面を流れ落ちて連
通孔06に入り、同連通孔06を通りベアリング室のベアリ
ング02に供給され、さらにクランク室に抜けて、クラン
クウェブ03ｂの潤滑油孔03ｃを遠心方向に流れ、２つの
クランクウェブ03ｂ，03ｂ間の空間に流出する。

【０００６】上記の例とは別にクランクウェブ03ｂに潤
滑油孔03ｃを有しない従来の一般的な例でも、略同様の
ベアリング室からクランク室へのオイルの流れが主であ
る。図６は、この一般的な例における機関回転数に対す
る潤滑オイルを含む混合気の流れの変化を実測したもの
で、平均流量が正の値のときはクランク室（クランクケ
ース内）からベアリング室（Ｂｒｇ室）へ混合気の流れ
があり、平均流量が負の値のときはベアリング室からク
ランク室への混合気の流れがあることを示している。

【０００７】12.5％，25％，50％， WOT（全開）の各４
種類のスロットル開度について実測した結果は、図６に
示すように、全て機関回転数の増加に従い平均流量が右
肩上がりとなり、殆どが負の値に偏向している。すなわ
ちベアリング室からクランク室への混合気の流れが主で
あることを示している。

【０００８】機関回転数が大きくなるに従いベアリング
室からクランク室への混合気の平均流量は減少している
が、これは、クランクウェブの回転が高速になるに従い
遠心力が増す分クランク室の外周部の圧力がベアリング
室のある内周部の圧力より大きくなるので、ベアリング
室からクランク室への混合気の流れを阻止するように働
くためである。スロットル開度が50％， WOT（全開）で
は、ある機関回転数以上となると、平均流量が正の値を
示し、クランク室からベアリング室への流れに変更して
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように高速の機関
回転数においてベアリング室を流れる混合気の流量が減
少するので、図５に示す例のようにクランクウェブ03ｂ
に潤滑油孔03ｃを設けて遠心力を利用してクランク室の
外周部と内周部の圧力の差に抗してベアリング室からク
ランク室への流れを促進しようとしている。しかし特に
機関の高速回転域で、混合気を互いに相反する方向に流
そうとする力の拮抗があり、流れが円滑ではなくベアリ
ングへの供給が必ずしも十分ではない。

【００１０】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、クランク室の外周部と内周部
間に生じる圧力の差を利用してベアリングへのオイルの
供給を円滑に行うことができる２ストローク内燃機関の
オイル潤滑構造を供する点にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用効果】上記目的
を達成するために、本発明は、クランク室の内周部のク
ランクベアリング室に設けられたクランクベアリングに
クランクシャフトが回転自在に支持されてクランク室内
をクランクウェブが回転し、クランク室とシリンダーと
を掃気通路が連結したクランク室圧縮掃気式２ストロー
ク内燃機関において、前記クランクベアリング室と前記
掃気通路とを連通路が連通し、前記クランクウェブの側
面に対向したクランク室側面にクランク室の外周部から
内周部の前記クランクベアリング室に至るオイル案内路
を形成した２ストローク内燃機関のオイル潤滑構造とし
た。

【００１２】クランクウェブの側面に対向したクランク
室側面にクランク室の外周部から内周部のクランクベア
リング室に至るオイル案内路を形成したので、クランク
室の高圧の外周部と低圧の内周部がオイル案内路で連結
されることになり、主に機関の高速回転域においてクラ
ンクウェブの回転による遠心力でクランク室の外周部に
溜まった濃混合気がオイル案内路に案内されて低圧のク
ランク室内周部のクランクベアリング室に流れ、クラン
クベアリング室からは掃気通路の負圧により連通路を介
して掃気通路へ流出される。

【００１３】このように主に機関の高速回転域ではクラ
ンク室からクランクベアリング室へのオイルの流れが円
滑に形成されクランクベアリングへの供給が十分行え、
クランクベアリングの耐久性を向上させることができ
る。クランク室の外周部に淀んでいる濃混合気を利用で
きるので、潤滑オイルの消費が改善される。

【００１４】前記オイル案内路は、クランク室側面に溝
条または突条により形成された請求項１記載の２ストロ
ーク内燃機関のオイル潤滑構造とすることで、オイル案
内路を簡単な形状で形成でき、型成形で対応でき、コス
トの低減を図ることができる。

【００１５】前記溝条または突条は、クランクウェブの
回転方向に進むに従い径が小さくなる渦巻き曲線形状を
なす請求項２記載の２ストローク内燃機関のオイル潤滑
構造とすることで、クランク室の高圧の外周部に溜まっ
た濃混合気がクランク室側面に沿って低圧のクランク室
内周部に移動するとともに、クランクウェブの回転に引
きずられて移動する濃混合気を、渦巻き曲線形状をなす
オイル案内路が捕集して徐々に内周部に案内するので、
より一層円滑な流れを形成することができ、簡単な構成
でクランクベアリングへのオイルの供給を十分行うこと
ができる。

【００１６】前記クランク室の内周面下部にオイル捕集
用の凹部を形成した請求項１ないし請求項３のいずれか
記載の２ストローク内燃機関のオイル潤滑構造とするこ
とで、クランク室の外周部の該凹部にオイルが捕集され
て溜まり、該捕集オイルによりクランク室の内周部に濃
混合気を供給し易くすることができる。

【００１７】前記オイル案内路は、クランク室側壁内を
クランク室の外周から内周部の前記クランクベアリング
室に貫通する案内通路により形成された請求項１記載の
２ストローク内燃機関のオイル潤滑構造とすることで、
クランク室の高圧の外周部と低圧の内周部が案内通路で
連結されることになり、主に機関の高速回転域において
クランクウェブの回転による遠心力でクランク室の外周
部に溜まった濃混合気がオイル案内通路に案内されて低
圧のクランク室内周部のクランクベアリング室に流れ、
クランクベアリングへのオイルの供給を十分行うことが
できる。

【００１８】前記案内通路に、クランク室からクランク
ベアリング室に向かう流れを許容し逆方向の流れを禁止
する一方向弁を設けた請求項５記載の２ストローク内燃
機関のオイル潤滑構造とすることで、常にクランク室か
らクランクベアリング室に向かう濃混合気の流れを確保
してクランクベアリングへのオイル供給を円滑に行うこ
とができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図３に図示し説明する。図１は、本実
施の形態に係るクランク室圧縮掃気式の２ストローク内
燃機関１の断面図である。

【００２０】クランクケース２にシリンダブロック３お
よびシリンダヘッド４が順次重ねられスタッドボルト５
で一体に固着されている。クランクケース２の左右の対
向する軸受壁２ａ，２ａに形成された円孔に、それぞれ
クランクベアリング６，６が嵌合され、同クランクベア
リング６，６にクランクジャーナル７ａを貫通したクラ
ンクシャフト７が回転自在に支持されている。

【００２１】クランクベアリング６，６は、軸受壁２
ａ，２ａの円孔と同円孔を貫通したクランクシャフト７
のクランクジャーナル７ａとの間のベアリング室８に介
装されてクランクシャフト７を回転自在に支持してお
り、軸受壁２ａ，２ａ間のクランク室９内ではクランク
シャフト７の左右一対のクランクウェブ７ｂ，７ｂが旋
回する。なおベアリング室８は、軸受壁２ａの円孔とク
ランクジャーナル７ａとの間に介装されたシール部材14
により外部から遮断されている。

【００２２】一対のクランクウェブ７ｂ，７ｂを連結す
るクランクピン７ｃにコネクティングロッド10の大端部
が枢着され、コネクティングロッド10の小端部は、シリ
ンダブロック３のシリンダ内を往復摺動するピストン11
のピストンピン11ａに枢着されている。

【００２３】クランク室９とシリンダ内とを左右の掃気
通路12，12が連結しており、この掃気通路12，12のクラ
ンクケース２側において、前記ベアリング室８，８と掃
気通路12，12とをそれぞれ連通する連通路13，13が形成
されている。なおベアリング室８，８と外部とはシール
部材14，14により閉塞されている。図示されないが、ク
ランク室９には気化器に連通する吸気ポートが形成さ
れ、シリンダには所定位置に排気ポートが形成されてい
る。

【００２４】概ねかかる構造の２ストローク内燃機関１
において、本実施の形態では、左右軸受壁２ａ，２ａの
クランクウェブ７ｂ，７ｂに対向するクランク室側面９
ａに、クランク室９の外周部と内周部とを結ぶオイル案
内路15が形成されている。

【００２５】図２は、右側クランクケース２を内側から
見た端面図であるが、同図においてクランク室９の内周
部であるベアリング室８の下部とクランク室９の外周部
である周壁面９ｂの下部との間に渦巻き曲線状の溝条16
と突条17とでオイル案内路15がクランク室側面９ａに形
成されている。

【００２６】渦巻き曲線状の溝条16と突条17は、クラン
クシャフトの回転方向（図２において反時計回り）に徐
々に径を小さくしてクランク室９の外周部と内周部とを
連結している。いまクランクウェブ７ｂと対向するクラ
ンク室側面９ａとの間隔をｄとすると、溝条16の深さは
0.1 〜ｄ×２mm程度であり、突条17の高さは0.1 〜ｄ×
0.8 mm程度である。

【００２７】また溝条16の周壁面９ｂの下部に接する部
分は、周方向に広がっており、同部分に若干凹んだオイ
ル捕集凹部18が形成されている。したがってクランク室
９の外周部である周壁面９ｂ下部のオイル捕集凹部18か
らクランク室９の内周部のベアリング室８に突条17に沿
って溝条16が滑らかな渦巻き曲線状にオイル案内路15が
構成されている。

【００２８】本クランクケース２は、以上のような形状
をしており、上記溝条16および突条17を含め、型成形で
簡単に製造することができ、コストの低減を図ることが
できる。

【００２９】該２ストローク内燃機関１が運転される
と、燃料にオイルが混合された混合気は、ピストン11の
上昇で吸気ポートからクランク室９に吸入され、ピスト
ン11の下降で掃気通路12を介してシリンダ内に圧縮掃気
されるが、その間クランク室９内でクランクウェブ７ｂ
の回転の遠心力によりクランク室９の外周部に押しやら
れてクランク室９の内周部より外周部の圧力が高い状態
となり、高圧の外周部に濃混合気が淀み、その下部のオ
イル捕集凹部18にはオイルが溜まる状態になる。

【００３０】機関回転数がさらに高速になると、クラン
ク室９の外周部と内周部との圧力差が大きくなり、両者
を連通するオイル案内路15に導かれて濃混合気がオイル
捕集凹部18から内周のベアリング室８に流れる。

【００３１】オイル案内路15の溝条16および突条17は、
クランクウェブ７ｂの回転方向に徐々に径を小さくして
滑らかな渦巻き曲線状を形成しているので、クランクウ
ェブの回転に引きずられて移動しようとする混合気も突
条17に捕集されて徐々に内周部に案内され、より円滑な
ベアリング室８への流れを形成することができる。

【００３２】図３は、本実施の形態における機関回転数
に対する混合気の流れ（平均流量）の変化を実測したも
ので、前記従来の図６と同様に平均流量が正の値のとき
はクランク室（クランクケース内）からベアリング室
（Ｂｒｇ室）へ混合気の流れがあり、平均流量が負の値
のときはベアリング室からクランク室への混合気の流れ
があることを示している。

【００３３】12.5％，25％，50％， WOT（全開）の各４
種類のスロットル開度について実測した結果は、図３に
示すように、全て機関回転数の増加に従い平均流量が右
肩上がりとなり、機関回転数が7000rpm 付近を越えると
負の値から正の値に４種類ともで変更している。

【００３４】すなわち機関回転数が約7000rpm を越える
高速になると、混合気はクランク室９からベアリング室
８への流れとなり、高速回転域でもクランクベアリング
６にオイルが十分供給されることになる。なお混合気
は、掃気通路12の負圧に導かれてベアリング室８から連
通路13を通って掃気通路12に抜ける。

【００３５】このようにクランク室９の外周部に溜まる
濃混合気をクランクベアリング６に供給することができ
るので、クランクベアリング６の耐久性を向上させるこ
とができる。濃混合気を利用するため、エンジンオイル
の低減が可能であり、オイルの消費が改善される。

【００３６】以上の実施の形態では、オイル案内路を１
本形成したが、２本以上形成するようにしてもよく、ま
たオイル案内路として溝条16と突条17をもって構成した
が、溝条と突条のいずれか一方だけで構成するようにし
てもよい。

【００３７】次に別の実施の形態について図４に示し説
明する。本実施の形態に係る２ストローク内燃機関20
は、前記２ストローク内燃機関１と概ね同じ構造をして
おり、同じ部材は同じ符号を用いるものとする。

【００３８】本クランクケース22の左右軸受壁22ａ，22
ａのクランクウェブ７ｂ，７ｂに対向するクランク室側
面には、オイル案内路が形成されておらず、代わりにク
ランク室９の外周部と内周部とを迂回して連通するオイ
ル案内通路25が左右に形成されている。

【００３９】オイル案内通路25は、クランク室９の外周
部の下部中央に穿設された孔と軸受壁22ａ，22ａに形成
された案内通路27，27とを２つに分岐した案内管26がそ
れぞれ連結したもので、案内通路27はクランク室９の内
周部のクランク室側面に開口を有している。

【００４０】また案内管26の分岐したそれぞれに一方向
弁28が介装されている。一方向弁28は、クランク室９の
外周部から内周部への方向の混合気の流れを許容し、そ
の逆方向の流れを禁止する。

【００４１】以上のような構造をしているので、該２ス
トローク内燃機関20が駆動すると、クランクウェブ７ｂ
の回転によりクランク室９の外周部と内周部とに差圧が
生じ、高圧の外周部に溜まる濃混合気がオイル案内通路
25により連通された低圧のクランク室内周部に吸引され
て案内管26および案内通路27を通って内周部に流れ、ベ
アリング室８のクランクベアリング６にオイルが供給さ
れる。

【００４２】その後混合気は、ベアリング室８から掃気
通路12の負圧に導かれて連通路13を通って掃気通路12に
抜ける。オイル案内通路25に一方向弁28を介装している
ので、混合気が逆流することはなく、常にクランク室９
の外周部から内周部のベアリング室８への濃混合気の流
れが確保され、クランクベアリング６へのオイル供給が
円滑に行える。

【００４３】本実施の形態では、クランクケース22の左
右軸受壁22ａ，22ａのクランクウェブ７ｂ，７ｂに対向
するクランク室側面に、オイル案内路を形成していない
が、前記オイル案内通路25とともにクランク室側面に前
記実施の形態と同様のオイル案内路を同時に形成しても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る２ストローク内燃
機関の断面図である。

【図２】本実施の形態の右側クランクケースを内側から
見た端面図である。

【図３】本実施の形態における機関回転数に対する混合
気の流れ（平均流量）の変化を示した図である。

【図４】別の実施の形態に係る２ストローク内燃機関の
断面図である。

【図５】従来の２ストローク内燃機関の要部断面図であ
る。

【図６】従来の２ストローク内燃機関における機関回転
数に対する混合気の流れ（平均流量）の変化を示した図
である。

【符号の説明】

１…２ストローク内燃機関、２…クランクケース、３…
シリンダブロック、４…シリンダヘッド、５…スタッド
ボルト、６…クランクベアリング、７…クランクシャフ
ト、８…ベアリング室、９…クランク室、11…ピスト
ン、12…掃気通路、13…連通路、14…シール部材、15…
オイル案内路、16…溝条、17…突条、18…オイル捕集凹
部、20…２ストローク内燃機関、22…クランクケース、
25…オイル案内通路、26…案内管、27…案内通路、28…
一方向弁。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク室の内周部のクランクベアリン
   グ室に設けられたクランクベアリングにクランクシャフ
   トが回転自在に支持されてクランク室内をクランクウェ
   ブが回転し、クランク室とシリンダーとを掃気通路が連
   結したクランク室圧縮掃気式２ストローク内燃機関にお
   いて、 前記クランクベアリング室と前記掃気通路とを連通路が
   連通し、 前記クランクウェブの側面に対向したクランク室側面に
   クランク室の外周部から内周部の前記クランクベアリン
   グ室に至るオイル案内路を形成したことを特徴とする２
   ストローク内燃機関のオイル潤滑構造。
2. 【請求項２】 前記オイル案内路は、クランク室側面に
   溝条または突条により形成されたことを特徴とする請求
   項１記載の２ストローク内燃機関のオイル潤滑構造。
3. 【請求項３】 前記溝条または突条は、クランクウェブ
   の回転方向に進むに従い径が小さくなる渦巻き曲線形状
   をなすことを特徴とする請求項２記載の２ストローク内
   燃機関のオイル潤滑構造。
4. 【請求項４】 前記クランク室の内周面下部にオイル捕
   集用の凹部を形成したことを特徴とする請求項１ないし
   請求項３のいずれか記載の２ストローク内燃機関のオイ
   ル潤滑構造。
5. 【請求項５】 前記オイル案内路は、クランク室側壁内
   をクランク室の外周から内周部に貫通する案内通路によ
   り形成されたことを特徴とする請求項１記載の２ストロ
   ーク内燃機関のオイル潤滑構造。
6. 【請求項６】 前記案内通路に、クランク室からクラン
   クベアリング室に向かう流れを許容し逆方向の流れを禁
   止する一方向弁を設けたことを特徴とする請求項５記載
   の２ストローク内燃機関のオイル潤滑構造。