JPS63280810A - ２サイクルエンジンのピストンピン潤滑装置 - Google Patents

２サイクルエンジンのピストンピン潤滑装置

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JPS63280810A
JPS63280810A JP63096958A JP9695888A JPS63280810A JP S63280810 A JPS63280810 A JP S63280810A JP 63096958 A JP63096958 A JP 63096958A JP 9695888 A JP9695888 A JP 9695888A JP S63280810 A JPS63280810 A JP S63280810A
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piston
piston pin
cylinder
port
crank chamber
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JP63096958A
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チエスター・ジー・デユボイス
デビツド・エフ・ハマン
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Outboard Marine Corp
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    • F16C9/04—Connecting-rod bearings; Attachments thereof
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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】 産業上の利用分野 本発明は、−鈴に、複数シ１１ンｌ−の９升イ〃ルエン
ジンに関し、そしてさらに具体的には、そのようなエン
ジンに対するピストンピン潤滑装置に関する。
従来の技術 空気／燃料の装填が、燃焼室への進入の準備として、ク
ランク室内で圧縮される２サイクルエンジンの形式にお
いて、クランク軸、クランク、ピストンピン・ベアリン
グ、ピストン及びシリンダーの潤滑は、燃料に付加され
た潤滑油によって行なわれる。燃料と潤滑油の混合物は
、ベアリング領域に浸透し、かつ可動部品に潤滑を提供
するミストとしてクランク室に進入する。
発明が解決しようとする問題点 ピストンピン・ベアリングは、往復運動ピストン内に位
置を占め遠心効果とあいまって、特に最新エンジンの高
燃料潤滑油比において、適切な量の潤滑油を受は入れる
ことができない。その結果、不当な摩擦、摩耗、及びピ
ストンピン・ベアリングの破損に対する潜在性が、従来
の２サイクルエンジン潤滑装置に発生しうる。ミストの
ピストンピン・ベアリングへの浸透を改良する機構には
、燃料／潤滑油ミストをピストンピン・ベアリングの方
向に向けるＩ；めに、連接棒中に、１つの穴又は一連の
穴、又はスロットが含まれる。しかし、連接棒の高速移
動によって生成された遠心力は、ピストンピン領域に向
かう潤滑油の移動を抑止する。
問題点を解決するための手段 本発明において、ピストンピン・ベアリンクへの潤滑油
凝縮液を収集かつ分散する流路装置が提供される。凝縮
液は、各クランク室の低位点において収集され、そして
２つのクランク室の間の圧力差によって通路を通って汲
み揚げられる。チェック・バルブは、凝縮液の方向性流
れを維持するために、該通路において提供される。
各ピストンのスカートにおけるスロットは、凝縮液通路
と連絡するシリンダー壁におけるポートと連続的に連絡
する。ピストン・スロットは、ピストンピン・ボアの上
方端部にまで開き、潤滑油を中空ピストンピンに、そし
てピストンピンにおけるポートを通ってピストンピン・
ベアリングに流れさせる。潤滑油がピストンピンを直接
に通過することを防止するために、適切な手段が備えら
れる。本発明の好ましい実施態様において、クランク室
における潤滑油通路は、クランク室ベアリングを通過し
、そしてピストンピン・ベアリングと共にクランク軸ベ
アリングを潤滑する二重の役割を果たす。
従って、複数シリンダーの２サイクルエンジンに対しピ
ストンピン潤滑装置を提供することが、本発明の主な目
的である。
本発明の別の目的は、潤滑油源が、エンジンクランク室
から収集された燃料／潤滑油ミストの凝縮液から成る場
合に、上記の装置を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、エンジンクランク軸ベアリ
ングを潤滑するために役立つ上記の装置を提供すること
である。
本発明のさらに別の目的と利点は、添付の図面説明から
さらに容易に明らかになるであろう。
図面の特に第１図を参照すると、全体としてｌＯと指定
された２サイクルエンジンが、本発明によりピストンピ
ン潤滑装置を有して、示される。
潤滑装置は別として、エンジン１０は従来の構造であり
、そして上方及び下方水平シリンダー１４、！＝１６ｔ
−規定するエンジンブロック１２を含み、その内部にピ
ストン１８と２０がそれぞれ滑動可能に配置される。シ
リンダー及びピストンと共に、シリンダー・ヘッド２２
は、上方及び下方燃焼室２４と２６を形成し、概略的に
示された点火プラグ２４ａと２６ａがそれぞれ燃焼室に
開く。
クランク軸２８は、エンジンブロックを通って垂直に延
び、エンジンブロック壁における開口部に配置された上
方、中間及び下方ベアリング・アセンブリ３０．３２及
び３４によって回転可能にど 支持される。フライホイール３６は、ナツト４０により
クランク軸２８の上方ねじ端部３８に固定される。クラ
ンク軸の下方端部４２は、例えば外エンジンから延びる
。
連接棒４４はクランク軸の上方クランク４６とピストン
１８の間に延び、連接棒の外側端部４８は、ピストン１
８における横ポア５４を通過する中空ピストンピン５２
を収容するためにポア５０を有する。連接棒外側端部の
ポア５０内に配置されたニードル・ベアリング・アセン
ブリ５６は、ピストンへの連接棒の低摩擦旋回取り付け
を提供する。
同様な方法により、第２連接ｗ、５８が、クランク軸の
下方クランク６０とピストン２０の間に延び、連接棒５
８の外側端部は、ピストン２０のポア６８内に固定され
た中空ピストンピン６６が貫通するポア６４を含む。ニ
ードル・ベアリング・アセンブリ７０は、連接棒外側端
部６２のポア６４に配置される。
示されたエンジン１０は従来の２サイクル形式であり、
この場合空気−燃料一泊装填は、最初に、圧縮行程中に
ピストンの下の領域に導入され、そしてそれから入口ポ
ートがピストンによって開かれた後、ピストン動力行程
によって燃焼室に汲み揚げられる。そのようなエンジン
において、一般にクランク室として公知の各ピストンの
下の空間は、特に隣接するクランク室から密閉されなけ
ればならない。従って、このエンジンブロックは、それ
ぞれのピストン１８と２０の往復運動によって容積が交
互に増減する上方及び下方クランク室７２と７４を規定
するように構成される。クランク室７２は、中間クラン
ク軸ベアリング３２を支持する内燃エンジンブロック壁
７６によって、クランク室７４から分離される。
上方及び下方クランク室７２と７４への及びこれらクラ
ンク室からの漏れを防止するために、クランク軸２８が
エンジンブロック壁を通る点において、密閉手段が必要
とされる。密閉手段は、上方ベアリング・アセンブリ３
０の側面に位置する内側及び外側シール７８と８０、中
間ベアリング３２の側面に位置するエンジンブロック７
６における中間シール８２と８３、及び下方ベアリング
・アセンブリ３４の側面に位置する内側及び外側シール
８４と８６を含む。
上方及び中間クランク軸ベアリングに対する２つのシー
ルは別として、こうして記載された構造は、２サイクル
エンジンに通常のものであり、そして以下に記載される
本潤滑装置に対するバックグラウンドを提供する。燃料
吐出バルブと通路の如く、幾つかのエンジンの詳細を本
開示から省略したが、そのような省略された構造は、ま
た、通常のものであり、そして本発明の明解な理解に対
し必要とされない。
本発明において、各クランク室７２と７４の下方部分に
集まる燃料−泊ミストからの凝縮液は、ピストンピン・
ベアリングを潤滑するために、一連のボート、通路、及
びチェック・バルブを通って、ピストンのピストンピン
に対し２つのクランク室の間の圧力差によって汲み揚げ
られる。特に、圧力が、クランク室７４におけるよりも
クランク室７２においてより高いとき、上方クランク室
７２の底部に集まる凝縮液は、エンジンブロック壁３２
に汲み揚げられる。シール８３は、凝縮液が下方クラン
ク室７４に直接に流れるのを防止する、通路８８は、回
転バルブ９０により、クランク室７２の圧力条件により
開閉される。第４Ａ図と第４Ｂ図に示された如く、回転
チェック・バルブは、通路８８に隣接したクランク軸２
８の一部分におけるノツチ９２から成る。第４Ｂ図に示
された如く、ノツチ９２が通路８８と連絡しているとき
、凝縮液は、クランク室７２からベアリング３２に流れ
ることができる。第４Ａ図に示された如く、ノツチ９２
が通路８８と連絡しないとき、通路８８は有効に封鎖さ
れる。以下に記載される如く、この配置は、上方及び下
方クランク室の相対圧力条件の下で、凝縮液の逆流を防
止する。
ベアリング３２におけるボート９４は、エンジンブロッ
ク壁７６における通路９６と連絡し、通路９６は、ボー
ト９８においてシリンダー１６の壁中に開いている。ピ
ストンの外側壁におけるスロット１００は、ピストンが
いかなる位置にあるときでもボート９８と常に連絡する
ために十分な長さである。スロット１００は、ピストン
ピン・ボア６８と連絡し、こうして凝縮液を通路９６か
らスロ／ト１００を通って中空ピストンピン６６に汲み
揚げることを可能とする。
ピストンピンの実質的に中心にあるポート１０２は、ベ
アリングを潤滑するために、凝縮液がニードル・ベアリ
ング・アセンブリ７０に流れることを可能とする。図面
の矢印によって示された如く、凝縮液は、ベアリング７
０から下方クランク室７４に流れる。ポート１０２のす
ぐ下のピストンピン内に配置されたプラグ１０４は、ピ
ストンピンを通る凝縮液の流れを防止する。
下方クランク室７４の底部に集まる凝縮液に対し、同様
な収集及び吐出配置が提供される。この配置は、クラン
ク室７４の底部から下方クランク室ベアリング３４に凝
縮液を吐き出するための通路１０６と、回転バルブ９０
に関して記載された如く、同様な方法で通路１０６を開
閉するために役立つクランク軸におけるノツチ１１０か
ら成る回転バルブ１０８とを含む。
ベアリング・アセンブリ３４を通過後、クランク室７４
からの凝縮液は、エンジンブロックにおける通路１１２
と１１４と、上方クランク軸ベアリング・アセンブリ３
０への通路１１６とを通過する。ベアリング・アセンブ
リ３０におけるポート１１８は、エンジンブロックにお
ける通路１２０と連絡し、通路１２０は、シリンダー１
４へのポート１２４において開いた通路１２２につなが
る。シリンダー１８におけるスロット１２６は、ポート
１２４と連続的に連絡するために十分な程度である。ス
ロット１２６はピストン・ポア５４中に開き、これによ
り中空ピストンピン５２への凝縮液の流れを許容する。
ピストンピン５２の実質的に中心におけるポート１２８
は、＠縮液をピストンピンの内部からピストンピン・ベ
アリング・アセンブリ５６に流れることを可能とし、そ
こからそれは、矢印により示された如く、上方クランク
室７２に流れる。ポート１２８のすぐ下のピストンピン
５２におけるプラグ１３０は、凝縮液がピストンピンを
通して下方に通過するのを防止する。
本装置の動作は、上記の説明と、凝縮液の流れ通路を示
す図面とから明らかである。ピストン１８の移動が、ク
ランク室７２を加圧する如くであるとき、回転バルブ９
０が開き、クランク室に集積された凝縮液が、通路８８
と、ベアリング・アセンブリ３２と、ポート９４と、通
路９６と、ポート９８を通って、ピストン・スロット１
００に流れることを可能にする。クランク室７２の加圧
条件は、クランク室７４の低圧力又は真空条件に対応し
、従って、凝縮液は、記載されｔ；通路を通って中空ピ
ストンピン６６に、そしてピストンピン・ポート１０２
からピストンピン・ベアリング７０へ容易に流れる。ピ
ストン移動が、クランク室７２と７４の相対的圧力条件
の反転を引き起こすとき、回転バルブ９０は閉じられ、
記載された流れ経路に沿った凝縮液の逆流を防ぐ。
ピストン移動が下方クランク室７４の加圧条件と、上方
クランク室７２の対応する低圧力又は真られ、そして回
転バルブ１０８が開かれ、クランク室７４からの凝縮液
が、通路１０６と、ベアリング・アセンブリ３４と、通
路１１２．１１４．１１６と、ベアリング・アセンブリ
３０と、ポート１１８と、通路１２０．１２２と、ポー
ト１２４を通って、ピストン１８のスロット１２６に流
れることを可能にする。クランク室７２の低圧力又は真
空条件を考慮すると、ピストン・スロット１２６に流れ
る凝縮液は、中空ピストンピン５２とポート１２８を通
って流れ、ピストンピン・ベアリング・アセンブリ５６
を潤滑し、そこから凝縮液は、クランク室７２に流れる
。
ピストン・スロット１００と１２６は、それぞれピスト
ン・リングとピストン・スカートによって、燃焼室とク
ランク室から本質的に密閉され、その結果、これらの領
域における可変圧力条件は、記載された流量経路を通る
凝縮液の流量にあまり影響を与えない。
クランク軸ベアリングの各側面におけるシールの必要性
は、本装置の動作が考察されるとき、明らになる。これ
らのシールが存在しないならば、汲み揚げられた潤滑油
は、記載された如く、ピストンピン・ベアリングを通し
てよりも、むしろクランク軸ベアリングから直接により
低い圧力のクランク室に入るであろう。
本発明の修正された形式が、第３図に示される。
この実施態様において、ピストンピンからベアリングへ
の潤滑経路は同じであるが、スリーブ・ベアリング１３
２が、ニードル・ベアリング・アセンブリ５６と置き換
えられる。ピストンピン１３４は、第１図と第２図の実
施態様のプラグ１０４と１３０の代わりに、単一壁１３
６を備えている点のみ、ピストンピン５２と６６とは僅
かに異なる構造である。壁１３６は、ピストンピンを通
過する凝縮液の流れを防止するために、プラグと同じよ
うに機能する。
本発明が２シリンダーのエンジンに関して記ＩＲされた
が、本発明はまた、他の複数のシリンダーエンジンに適
用されることは明白である。本潤滑装置によって接続さ
れたシリンダーは、隣接するシリンダーである必要はな
いが、圧力差とこのため潤滑汲み揚げ機能を最大にする
。ために、動作サイクルにおいて実質的に反対であるべ
きである。
示されかつ記載されたチェック・バルブは回転形式であ
るが、ポール形式チェック・バルブの如く、他の形式の
チェック・バルブを、凝縮液の方向性流れを提供するた
めに使用することができる。
垂直クランク軸エンジンが示されたが、本装置はまた、
潤滑油流れが、潤滑油の重力流れよりも２つのクランク
室の間の圧力差から生ずるために、水平クランク軸エン
ジンにも適用される。
潤滑油流れ通路は、好ましくは、示された如く、クラン
ク室壁内に提供される。しかし、通路をまた、ホース又
は導管の如く、他の手段によって全体として又は部分的
に規定することができる。
明らかに、構造の詳細における変更が、本発明から逸脱
することなしに、当業者によって行われ得る。
本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。
■、少なくとも２つのシリンダーと、各該シリンダーか
ら延びる密閉クランク室と、往復運動のために各該シリ
ンダーに配置されたピストンと、該クランク室を通って
延びるクランク軸と、各該ピストンを該クランク軸に機
能的に結合する各該クランク室における連接棒と、各該
ピストンにおいてボアを含む各該ピストンと連接棒の接
続と、該連接棒の一方の端部を貫通する各該ピストン・
ボアにおける中空ピストンピンと、該ピストンピンの回
りに配置された該連接棒端部におけるピストンピン・ベ
アリングとを含む、２サイクル内燃エンジンのピストン
ピン潤滑装置であって、各該シリンダーのシリンダー壁
に゛おけるポートと、 該ポートと連続的に連絡し、ピストンのピストンピン・
ボア及び中空ピストンピンと連絡する、各該ピストンの
スカートにおけるスロットと、該ピストンピン・ベアリ
ングに開いた各該ピストンピンにおけるポートと、 各該シリンダー・ポートを別のシリンダーのクランク室
と結合する通路手段と、 該シリンダー・ポートに向かう方向においてのみ流体の
流れを許容する各該通路手段におけるチェック・バルブ
とから成り、 これによりクランク室に集まる潤滑油凝縮液は、往復運
動するピストンによって生成された密閉クランク室の間
の圧力差により、該通路手段を通りそして該シリンダー
・ポートと、ピストン・スロットと、ピストンピンと、
ピストンピン・ポートを通って、ピストンピン・ベアリ
ングへ汲み揚げられ、該チェック・バルブは、潤滑のた
めにピストンピン・ベアリングに向かう凝縮液の方向性
流れを保証するピストンピン潤滑装置。
２、該クランク軸が、クランク軸ベアリングによって回
転可能に支持され、そしてこの場合該通路手段は該クラ
ンク軸ベアリングの少なくとも１つを通り抜は潤滑を提
供する上記第１項に記載の装置。
３、該チェック・バルブの少なくとも１つが、回転チェ
ック・バルブから成る上記第１項に記載の装置。
４．該回転チェック・バルブが、クランク軸におけるノ
ツチから成り、ノツチは、該通路手段と連絡するクラン
ク室の加圧条件に同期して該通路手段を開放するために
役立つ上記第３項に記載の装置。
５、該クランク軸が垂直に配置され、そしてこの場合該
シリンダーが水平に配置される上記第１項に記載の装置
。
６、ピストンピン・ベアリングに向かって開いたボート
を実質的に越える潤滑油の流れを防ぐ手段を該中空ピス
トンピン内に備える上記第１項に記載の装置 ７、該通路手段がクランク室壁内の通路から成る上記第
１項に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明によるピストンピン潤滑装置を有する
２サイクルエンジンの垂直軸を通る断面図。 第２図は、潤滑油流量経路を示す、第１図のエンジンの
上方シリンダーのピストンピン領域の拡大断面図。 第３図は、第２図に類似するが、修正された実施態様を
示し、この場合連接棒は、ニードル・ベアリングではな
く、スリーブ形式ピストンピン・ベアリングを含む図。 第４Ａ図は、上方及び下方クランク室を分離する回転バ
ルブの詳細を示し、バルブが閉位置において示され、第
１図のライン４Ａ−４Ａに沿って取られた拡大断面図。 第４Ｂ図は、１８０度回紙回転たクランク軸と、開位置
における回転バルブとを示す、第４Ａ図に類似する図。 １０・・・・２サイクルエンジン、 １２・・・・エンジンブロック、 １４．１６・・・・シリンダー、 １８．２０・・・・ピストン、 ２４．２６・・・・燃焼室、 ２８・・・・クランク軸、 ４４．５８・・・・連接棒、 ４６．６０・・・・クランク、 ５２．６６．１３４・・・・ピストンピン、７２．７４
・・・・クランク室、 ９０．１０８・・・・回転バルブ、 ９２・・・・ノツチ、 １３２・・・・スリーブ・ベアリング。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２つのシリンダーと、各該シリンダーか
    ら延びる密閉クランク室と、往復運動のために各該シリ
    ンダーに配置されたピストンと、該クランク室を通って
    延びるクランク軸と、各該ピストンを該クランク軸に機
    能的に結合する各該クランク室における連接棒と、各該
    ピストンにおいてボアを含む各該ピストンと連接棒の接
    続と、該連接棒の一方の端部を貫通する各該ピストン・
    ボアにおける中空ピストンピンと、該ピストンピンの回
    りに配置された該連接棒端部におけるピストンピン・ベ
    アリングとを含む、２サイクル内燃エンジンのピストン
    ピン潤滑装置であって、各該シリンダーのシリンダー壁
    におけるポートと、 該ポートと連続的に連絡し、ピストンのピストンピン・
    ボア及び中空ピストンピンと連絡する、各該ピストンの
    スカートにおけるスロットと、該ピストンピン・ベアリ
    ングに開いた各該ピストンピンにおけるポートと、 各該シリンダー・ポートを別のシリンダーのクランク室
    と結合する通路手段と、 該シリンダー・ポートに向かう方向においてのみ流体の
    流れを許容する各該通路手段におけるチェック・バルブ
    とから成り、 これによりクランク室に集まる潤滑油凝縮液は、往復運
    動するピストンによって生成された密閉クランク室の間
    の圧力差により、該通路手段を通りそして該シリンダー
    ・ポートと、ピストン・スロットと、ピストンピンと、
    ピストンピン・ポートを通って、ピストンピン・ベアリ
    ングへ汲み揚げられ、該チェック・バルブは、潤滑のた
    めにピストンピン・ベアリングに向かう凝縮液の方向性
    流れを保証するピストンピン潤滑装置。
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