JPH11229842A - ４サイクルエンジンの潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの如何なる運転姿勢においても、ま
た寒冷時等の冷態始動時において潤滑油が高粘度の状態
においても支障なくエンジン各部を潤滑でき、エンジン
の摺動あるいは転動部材の潤滑不足によるスカッフィン
グ、焼付き等の事故の発生を防止した４サイクルエンジ
ンの潤滑装置を提供する。 【解決手段】 エンジンに直結駆動される潤滑油ポンプ
を備えた４サイクルエンジンの潤滑装置において、前記
潤滑油ポンプの吐出口と動弁室内のカム軸内部とを接続
する第１の潤滑油供給路と、潤滑油をカム軸内からミス
ト状にして前記動弁室内に噴出させる手段と、動弁室と
クランク室とを接続する第２の潤滑油供給路と、該第２
の潤滑油供給路に設けられて該クランク室の減圧時に開
き昇圧時に閉じる第１のチェック弁と、前記クランク室
と潤滑油タンクとを接続する潤滑油戻り路と、該戻り路
に設けられて、該クランク室の昇圧時に開き、減圧時に
閉じる第２のチェック弁とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、４サイクルエンジ
ンにおいて、傾斜・横転等、如何なるエンジン姿勢にな
っても支障なく潤滑性能を維持できる潤滑装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハンドヘルド型携帯エンジンとし
ては、傾斜・横転等、如何なるエンジン姿勢においても
良好な潤滑性能を維持できる２サイクルエンジンが用い
られている。しかしながら、前記ハンドヘルド型エンジ
ンとして、近年、エンジンの排ガス浄化の見地から、排
ガス性能の良好な４サイクルエンジンを用いることが要
求されてきており、かかるハンドヘルド型４サイクルエ
ンジンとして幾つかの技術が提案されている。その１つ
として特開平８−２６０９２６号の発明がある。

【０００３】この発明においては、クランク室を形成す
るクランクケースに、該クランク室を囲む断面馬蹄形の
油溜室を形成し、前記両室間にクランク室から油溜室へ
潤滑油またはオイルミストを輸送する第１送油手段を設
けるとともに、油溜室と動弁室とを連通し、該動弁室お
よび前記クランク室間に動弁室からクランク室へ潤滑油
またはオイルミストを輸送する第２送油手段を設け、潤
滑油またはオイルミストをクランク室から油溜室、動弁
室を経てクランク室へと至る循環サイクルを循環させる
ことにより如何なるエンジン姿勢でもエンジン各部を潤
滑することができるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術にあっては、エンジンを冷態始動する際、始動
直後で外気温度が低い条件下においては、潤滑油の粘度
が高いため、該潤滑油の前記循環サイクル時間が大幅に
遅れ、殊に潤滑油をミスト化させて循環させる場合はエ
ンジン各部が暖まるまで前記循環不可能となる。

【０００５】このため、エンジンの冷態状態時に該エン
ジンにより駆動される作業機が実作業に入り、エンジン
を高速回転にすると、前記のような潤滑作用不充分のた
めエンジン各部の摺動部分において潤滑油不足によるス
カッフィングや焼付きの発生をみる。

【０００６】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、エ
ンジンの如何なる運転姿勢においても、また寒冷時等の
冷態始動時において潤滑油が高粘度状態においても、支
障なくエンジン各部を潤滑でき、エンジンの摺動あるい
は転動部材の潤滑不足によるスカッフィング・焼き付き
等の事故の発生を防止した４サイクルエンジンの潤滑装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、その第１発明として、エンジンに直結駆動
される潤滑油ポンプを備えた４サイクルエンジンにおい
て、前記潤滑油ポンプの吐出口と動弁室内のカム軸内部
とを接続する第１の潤滑油供給路と、該カム軸と設けら
れて、潤滑油をミスト状にして前記動弁室内に噴出する
噴出手段と、前記動弁室とクランク室とを接続する第２
の潤滑油供給路と、該第２の潤滑油供給路のクランク室
入口に設けられて該クランク室の減圧時に開き昇圧時に
閉じる第１のチェック弁と、前記クランク室の底部と潤
滑油タンクとを接続する潤滑油戻り路と、該戻り路のク
ランク室出口に設けられて、該クランク室の昇圧時に開
き、減圧時に閉じる第２のチェック弁とを備えたことを
特徴とする４サイクルエンジンの潤滑装置と提案する。

【０００８】かかる発明によれば、エンジンに直結駆動
される潤滑油ポンプによって潤滑油タンクから吸引し、
第１の潤滑油供給路に圧送された潤滑油は、噴出手段に
よりオイルミストとなって動弁室内の動弁装置の各部材
を潤滑後、第２の潤滑油供給路を経て第１のチェック弁
の開弁によりクランク室内に吸引されて、ピストンとシ
リンダブロック面との摺動部、クランク軸のクランクピ
ン軸受部等を万遍なく潤滑した後、第２のチェック弁の
開弁により、潤滑油戻り路を通って潤滑油タンクに戻さ
れる。

【０００９】従って、かかる発明によればエンジンのク
ランク軸直結の潤滑油ポンプにより、潤滑油を動弁室に
送ってミスト状化し、動弁装置の各部材を潤滑した後、
クランク室に導入して該クランク室内の各摺動・転動部
を潤滑して、潤滑油タンクに戻すように構成されている
ので、如何なるエンジン姿勢の許においても、また外気
温が低く潤滑油の粘度が高い状態にあるときでも、エン
ジンの起動と同時に、潤滑油をミスト状にしてエンジン
各部を万遍なく潤滑することができる。

【００１０】また第２発明は、前記第１発明に加えて、
前記動弁室と大気との間に、該動弁室内の圧力が大気圧
以下のときに開く第３のチェック弁を設けてなる。

【００１１】かかる発明によれば、動弁室と大気との間
に第３のチェック弁を設けたことにより、如何なる運転
条件下においても動弁室内が大気圧に保持され、エンジ
ン内部のブリーズ作用をなすことができる。

【００１２】

【発明の実施形態】以下、図面を参照して本発明の好適
な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形
態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。

【００１３】図１は本発明の実施形態に係る４サイクル
エンジンのクランク軸心線に沿う断面図、図２はクラン
ク軸心線に直角でシリンダ中心線沿う断面図、図３は潤
滑油ポンプ及び潤滑油タンクの要部断面図、図４は図３
のＡ−Ａ線断面図である。

【００１４】図１〜図２において、１はエンジンであり
その左右側面に気化器２及びマフラ３が夫々取付けら
れ、該気化器２にはエアクリーナ４が取付けられてい
る。７はクランク軸、９はピストン、８は該ピストン９
とクランク軸７とを連結するコネクチングロッド、１０
はシリンダヘッド一体型のシリンダブロック、１１はク
ランクケース、２３はヘッドカバー、５は該クランクケ
ース１１内に形成されたクランク室、１２はリコイルス
タータ、１３はリコイルスタータプーリである。

【００１５】前記シリンダブロック１０の頂壁には前記
気化器２及びマフラ３にそれぞれ連通する吸気通路６及
び排気通路１９が形成されるとともに、前記吸気通路６
及び排気通路１９を夫々開閉する吸気弁２０及び排気弁
２１が設けられている。前記気化器２はクランク室５の
圧力脈動を利用して燃料タンク（不図示）から燃料を汲
み上げるダイヤフラムポンプを備えており、如何なるエ
ンジン姿勢でも前記吸気通路６に燃料と空気との混合気
を供給できるようになっている。

【００１６】前記クランク軸７の一端には冷却ファン１
６及びこれと一体構造をなすフライホイールマグネト１
７が取付けられるとともに、該フライホイールマグネト
１７とクランクケース１１の側壁との間に駆動タイミン
グギヤ１８が取付けられている。

【００１７】１４はウォームで、前記クランク軸７の前
記冷却ファン１６とは反対側の端部の、クランクケース
１１の側壁とリコイルスタータプーリ１３との間に直結
されている。１５は定量吐出型の潤滑油ポンプで、前記
ウォーム１４に後述するウォームホイール１３２を介し
て連結され、クランク軸７に直結駆動されるようになっ
ている。２２は前記吸気弁２０及び排気弁２１を駆動す
る動弁装置で、前記シリンダブロック１０の頭部と前記
ヘッドカバー２３とで形成される動弁室２４内に配設さ
れている。

【００１８】２５はカム軸で、その一端には被動タイミ
ングギア２６が取付けられ、該タイミングギア２６はタ
イミングベルト２７を介して前記クランク軸７に取付け
られた駆動タイミングギア１８から１／２の減速比で駆
動されるようになっている。また、前記カム軸２５の内
部には潤滑油供給通路２８が設けられている。該潤滑油
供給通路２８の一端は前記潤滑油ポンプ１５のオイル出
口と前記動弁室２４とを接続する潤滑油供給通路２９に
連通されるとともに、他端は動弁室２４内に開口する複
数の噴出口３０に連通されている。

【００１９】前記動弁装置２２は、前記カム軸２５に一
体で設けられている吸・排気カム３１・３２と、該吸・
排気カム３１・３２にそれぞれ一端が連接されるロッカ
ーアーム３３、３４と、該ロッカーアーム３３、３４の
他端に当接されて前記吸・排気弁２０、２１をそれぞれ
閉弁方向へ付勢する弁ばね３５、３６からなっており、
前記ピストン９の吸気行程時に吸気弁２０を開き、排気
行程時に排気弁２１を開くようになっている。また、ヘ
ッドカバー２３には、一端が前記動弁室２４内に開口さ
れ、多端が前記エアクリーナ４内に開口されるブリーザ
管４４が設けられ、該ブリーザ管４４の動弁室２４側に
は該動弁室２４の減圧時に開くチェック弁４５が設けら
れている。

【００２０】３７は前記動弁室２４とクランク室５とを
連通する潤滑油供給通路であり、該潤滑油供給通路３７
のクランク室５側には、クランク室５の減圧時に開き、
昇圧時に閉じるチェック弁３８が設けられている。３９
は潤滑油タンクである。７２は該潤滑油タンク３９に設
けられたチェック弁で、潤滑油タンク３９内が負圧のと
き開となる。４０は前記潤滑油タンク３９と前記潤滑油
ポンプ１５の吸入口とを接続する潤滑油供給通路、４１
は前記潤滑油ポンプ１５から潤滑油タンク３９に接続さ
れる潤滑油戻り通路である。４２はクランク室５の下部
の油通路から導出されて前記潤滑油戻り通路４１に合流
される潤滑油戻り通路であり、該潤滑油戻り通路４２の
クランク室５側には、該クランク室５の昇圧時に開き、
減圧時に閉じるチェック弁４３が設けられている。

【００２１】次に前記潤滑油ポンプ１５及び潤滑油タン
ク３９の詳細につき図３により説明する。図３におい
て、１２２は前記潤滑油ポンプ１５を収容する隔室を設
けるための間隔部材であり、この間隔部材１２２に前記
リコイルスタータ１２のカバー（固定部）が取り付けら
れている。前記クランクケース１１とリコイルスタータ
１２との間の隔室に設置された前記潤滑油ポンプ１５
は、ポンプ本体１３３と、端部にカム１３１ａが形成さ
れるとともに、ウォームホイール１３２が固設されたプ
ランジャ１３１と、滑りピン１３５と、前記ポンプ本体
１３３に固設されたピン１３４等により構成されてい
る。前記プランジャ１３１は、前記ポンプ本体１３３の
貫通孔に回転自在かつ軸方向移動自由に挿入され、前記
プランジャ１３１がウォームホイール１３２を介してク
ランク軸７のウォーム１４によって駆動されて４回転す
ると、これに同期して端部のカム１３１ａとピン１３４
との作用でプランジャ１３１が軸方向に往復するように
なっている。

【００２２】次にかかる潤滑油ポンプ１５の作動を説明
すると、前記プランジャ１３１の軸線と直角に穿けられ
た孔１３１ｂが、本体１３３のオイル吸い込み側（オイ
ル配管４０側）に合致したとき、プランジャ１３１は該
プランジャ１３１と滑りピン１３５との間に配置されて
いるばね７３の弾力により、吸込み側（ウォームホイー
ル１３２側）に移動し、オイルは図４に示される本体１
３３に穿けられた孔１３３ａを通って、オイル溜まり１
３３ｂのピン１３５の端部側に溜められる。また、前記
プランジャ１３１の孔１３１ｂが、本体１３３のオイル
圧出し側、つまり潤滑油供給通路２９側に合致したと
き、プランジャ１３１はピン１３４とカム１３１ａの作
用によりオイル圧出し側に移動する。これにより、ピン
１３５の端部に溜められたオイルは直接に、オイル溜ま
り１３３ｂに溜められたオイルは孔１３３ａを通って潤
滑油供給通路２９に押し出され、カム軸２５内の潤滑油
供給通路２８へ圧送される。前記潤滑油供給通路２９の
ポンプ出口への接続部には絞り孔６１が設けられ、該絞
り孔６１によりオイルの流量を制限し、余分なオイルは
潤滑油戻り通路４１により潤滑油タンク３９へ戻され
る。かかるプランジャ式の潤滑油ポンプ１５は潤滑油供
給圧を充分に高くすることができるので、潤滑油の供給
を確実にすることができる。

【００２３】かかる構成からなる４サイクルエンジンに
おいて、リコイルスタータ１２により該エンジン１を起
動させると、クランク軸７の回転と同時にクランク軸７
にウォーム１４及びウォームホイール１３２を介して直
結された潤滑油ポンプ１５が作動し、該ポンプ１５は潤
滑油タンク３９のチェック弁７２を開き該タンク３９内
の潤滑油を潤滑油供給通路４０を介して該ポンプ１５内
に吸引し、前記動弁室２４に接続する潤滑油供給通路２
９に圧送する。尚、前記潤滑油ポンプ１５における余剰
の潤滑油は、潤滑油戻し通路４１から潤滑油タンク３９
に戻される。前記潤滑油供給通路２９内に圧送された潤
滑油は、動弁室２４内でクランク軸７の１／２回転に減
速されて回転するカム軸２５内に穿設されている潤滑油
供給通路２８内に導入され、噴出口３０からオイルミス
ト状となって動弁室２４内に飛散せしめられて動弁装置
２２を潤滑する。

【００２４】前記のようにして、動弁室２４内に飛散し
たオイルミストは、ピストン９の上昇に伴なうクランク
室５の減圧時にチェック弁３８が開となると、潤滑油供
給通路３７を通ってクランク室５内に吸引され、ピスト
ン９とシリンダブロック１０との摺動部、クランク軸７
のクランクピン軸受部等を潤滑する。そして、ピストン
９の下降によってクランク室５内が昇圧されるとチェッ
ク弁４３が開き、前記のようなオイルミストとなって潤
滑作用を行なった後、クランク室５の底部に溜まったオ
イルは潤滑油戻り通路４２を通って潤滑油タンク３９に
戻される。一方、動弁室２４内が大気圧以下になるとブ
リーザ管４４用のチェック弁４５が開くことにより、前
記動弁室２４内は常時大気圧に保持される。

【００２５】以上のように、かかる実施形態によれば、
エンジンに直結駆動される潤滑油ポンプ１５によって潤
滑油タンク３９から吸引し、潤滑油供給通路２９に圧送
された潤滑油は、オイルミストととなって動弁室２４内
の動弁装置２２を潤滑後、クランク室５内に吸引されて
ピストン９とシリンダブロック１０内面との摺動部、ク
ランク軸７のクランクピン軸受部等を万遍なく潤滑した
後、戻り通路４２を通って潤滑油タンク３９に戻され
る。

【００２６】従って、かかる実施形態によれば、エンジ
ンのクランク軸直結の潤滑油ポンプ１５により、潤滑油
を動弁室２４に送って動弁装置２２の各部材を潤滑した
後、クランク室５に導入してクランク室５内の各摺動・
転動部を潤滑して潤滑油タンク３９に戻すように構成さ
れているので、如何なるエンジン姿勢のもとにおいて
も、また外気温が低く潤滑油の粘度が高い状態にあると
きでも、エンジンの起動と同時に、潤滑油をミスト状に
してエンジン各部を万遍なく潤滑することができる。

【００２７】また、動弁室２４と大気との間にチェック
弁４５を設けたことにより、如何なる運転条件下におい
てもエンジン内部のブリーズ作用をなすことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、エン
ジンのクランク軸直結の潤滑油ポンプにより、潤滑油を
動弁室に送ってミスト状化し、動弁装置の各部材を潤滑
した後、クランク室に導入して該クランク室内の各摺動
・転動部を潤滑して潤滑油タンクに戻すように構成され
ているので、如何なるエンジン姿勢のもとにおいても、
また該気温が低く潤滑油の粘度が高い状態にあるときで
もエンジンの起動と同時に、潤滑油をミスト状にしてエ
ンジン各部を万遍なく潤滑することができる。これによ
り冷態始動時等における潤滑不足によるエンジン部材の
スカッフィングや焼付きの発生を防止することができ
る。また、請求項２記載のように構成すれば、動弁室と
大気との間に第３のチェック弁を設けたことにより、如
何なる運転条件下においても、動弁室内が大気圧に保持
され、エンジン内部のブリーズ作用をなすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る４サイクルエンジンの
潤滑装置を示すクランク軸心線に沿う断面図である。

【図２】上記実施形態におけるクランク軸心線に直角方
向でシリンダ中心線に沿う断面図である。

【図３】上記実施形態おける潤滑油ポンプ及び潤滑油タ
ンクの要部断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ５ クランク室 ７ クランク軸 １５ 潤滑油ポンプ ２２ 動弁装置 ２４ 動弁室 ２５ カム軸 ２８，２９，３７，４０ 潤滑油供給通路 ３８，４３，４５，７２ チェック弁 ３９ 潤滑油タンク ４１ 潤滑油戻り通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンに直結駆動される潤滑油ポンプ
   を備えた４サイクルエンジンにおいて、 前記潤滑油ポンプの吐出口と動弁室内のカム軸内部とを
   接続する第１の潤滑油供給路と、 該カム軸と設けられて、潤滑油をミスト状にして前記動
   弁室内に噴出する噴出手段と、前記動弁室とクランク室
   とを接続する第２の潤滑油供給路と、 該第２の潤滑油供給路のクランク室入口に設けられて該
   クランク室の減圧時に開き昇圧時に閉じる第１のチェッ
   ク弁と、 前記クランク室の底部と潤滑油タンクとを接続する潤滑
   油戻り路と、 該戻り路のクランク室出口に設けられて、該クランク室
   の昇圧時に開き、減圧時に閉じる第２のチェック弁とを
   備えたことを特徴とする４サイクルエンジンの潤滑装
   置。
2. 【請求項２】 前記動弁室と大気との間に、該動弁室内
   の圧力が大気圧以下のときに開く第３のチェック弁を設
   けてなる請求項１記載の４サイクルエンジンの潤滑装
   置。