(57)【要約】【課題】  バーチカルエンジンにおけるエンジンの潤滑性能を向上する。【解決手段】  クランクケース１１の下端部には潤滑油Ｌを収容するオイルパン１３が設けられており、クランク軸１４はクランクケース１１に上下方向を向いて回転自在に装着される。クランク軸１４には相互に回転中心に対して対称的に径方向外方に突出するアーム６４ａ，６４ｂを有するスクレーパ６０が取り付けられており、それぞれのアーム６４ａ，６４ｂは水平部６５ａ，６５ｂと、垂直部６６ａ，６６ｂと、回転方向前方側に向けて下向きに傾斜して潤滑油Ｌ内に浸漬されるオイルディッパ６７ａ，６７ｂとを有している。オイルディッパ６７ａは径方向外方に折り曲げられ、オイルディッパ６７ｂは径方向内方に折り曲げられている。【選択図】    図４
2006132367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンにより回転駆動されるクランク軸が上下方向を向いて装着されるクランクケースに、前記クランク軸の下端部を回転自在に支持するとともに潤滑油を収容するオイルパンを設けてなるバーチカルエンジンの潤滑装置であって、
前記クランク軸に取り付けられる嵌合部と当該嵌合部から相互に回転中心に対して対称的に径方向外方に突出し複数で一対をなすアームとを有するスクレーパを前記クランク軸に取り付け、
前記嵌合部から前記クランク軸の径方向外方に延びる水平部と、当該水平部から前記オイルパン内に向けて前記クランク軸に沿って延びる垂直部と、当該垂直部に対して折り曲げられ回転方向前方側に向けて下向きに傾斜して前記潤滑油内に浸漬されるオイルディッパとを前記それぞれのアームに形成することを特徴とするバーチカルエンジンの潤滑装置。
【請求項２】
請求項１記載のバーチカルエンジンの潤滑装置において、２つのアームにより一対を形成し、一方の前記アームの前記オイルディッパを前記垂直部に対して径方向外方に折り曲げ、他方の前記アームの前記オイルディッパを前記垂直部に対して径方向内方に折り曲げて前記水平部に対向させることを特徴とするバーチカルエンジンの潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクランク軸が上下方向を向いてクランクケースに装着されるバーチカルエンジンの潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーチカルエンジンはクランク軸が上下方向となってクランクケースに装着されるタイプのエンジンであって、バーチカルシャフトエンジンないし縦軸エンジンとも言われ、草刈り機（芝刈り機）や刈払機などの動力源として使用されている。このようなバーチカルエンジンにおいては、クランクケースの下端部は潤滑油を収容するオイルパンとなっており、オイルパン内の潤滑油がクランク軸を回転自在に支持する軸受やクランク軸のジャーナル部等の摺動面に供給される。
【０００３】
オイルパン内の潤滑油を垂直方向のクランク軸の下端部を支持する軸受部に供給するために、特許文献１には、クランクケース内に動弁カム軸により回転駆動される潤滑油跳ね上げ具を取り付けるようにした潤滑装置が記載されている。また、特許文献２にはクランク軸に対して直角に配置されたガバナーのガバナーホルダをクランク軸により回転駆動するとともに、ガバナーホルダの外周にオイルパンの潤滑油に浸漬されるオイルディッパ（オイルスクレーパ）を設けるようにした潤滑装置が記載されている。
【特許文献１】実開平５−３２７０５号公報
【特許文献２】特開平８−１７７４４１号公報（図５参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載のように、クランクケース内に専用の潤滑油跳ね上げ具を設けると、エンジンの部品点数が増加してエンジン構造が複雑化し、エンジンの製造コストを低減することができない。また、特許文献２記載のように、ガバナーホルダに設けられたオイルディッパにより潤滑油を掻き上げるようにすると、ガバナーホルダの外周面に付着した潤滑油が掻き上げられるに過ぎず、潤滑油を充分に所望の潤滑油要求部に供給することができない。特に、吸排気バルブを駆動するための動弁機構をＯＨＶ型やＯＨＣ型としたバーチカルエンジンにおいては、燃焼圧力がサイドバルブ型のエンジンに比して高いので、クランク軸のジャーナル部に加わる負荷が大きくなり、摺動面の潤滑性能を高める必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、バーチカルエンジンにおけるエンジンの潤滑性能を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のバーチカルエンジンの潤滑装置は、ピストンにより回転駆動されるクランク軸が上下方向を向いて装着されるクランクケースに、前記クランク軸の下端部を回転自在に支持するとともに潤滑油を収容するオイルパンを設けてなるバーチカルエンジンの潤滑装置であって、前記クランク軸に取り付けられる嵌合部と当該嵌合部から相互に回転中心に対して対称的に径方向外方に突出し複数で一対をなすアームとを有するスクレーパを前記クランク軸に取り付け、前記嵌合部から前記クランク軸の径方向外方に延びる水平部と、当該水平部から前記オイルパン内に向けて前記クランク軸に沿って延びる垂直部と、当該垂直部に対して折り曲げられ回転方向前方側に向けて下向きに傾斜して前記潤滑油内に浸漬されるオイルディッパとを前記それぞれのアームに形成することを特徴とする。
【０００７】
本発明のバーチカルエンジンの潤滑装置は、２つのアームにより一対を形成し、一方の前記アームの前記オイルディッパを前記垂直部に対して径方向外方に折り曲げ、他方の前記アームの前記オイルディッパを前記垂直部に対して径方向内方に折り曲げて前記水平部に対向させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、オイルスクレーパは嵌合部から径方向外方に向けて回転中心に対して対称的に放射状に延びる複数のアームを有しているので、クランク軸とともに回転する際に偏心荷重をクランク軸に加えることなく、クランク軸の回転力にアンバランス影響を与えることなくエンジンの各潤滑油要求部に潤滑油を効率的に供給することができる。
【０００９】
オイルスクレーパは潤滑油を掻き上げて上方に飛散させるオイルディッパを有しているので、潤滑油を強制的に供給するポンプなどを設けたり、エンジンの構造を大幅に変更することなく、少ない部品点数でエンジン構成部品に対して潤滑油を効率的に供給することができる。
【００１０】
複数のアームのうちの１つのオイルディッパを径方向外方に折り曲げて、他のアームのオイルディッパを径方向内方に折り曲げて形成することによって、それぞれのオイルディッパにより相互に異なった部位に対して潤滑油を飛散させることができ、全ての潤滑油要求部に効率的に潤滑油を供給することができる。また、オイルディッパの垂直部に対する角度を調整することにより、潤滑油の飛散方向を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はバーチカルエンジンを示す縦断面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３は図１および図２に示したバーチカルエンジンの吸排気系を示す概略図であり、図４は図２におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００１２】
このバーチカルエンジン１０のクランクケース１１は、図２に示すようにほぼ筒形となった側壁部１２ａ、および図１に示すように側壁部１２ａの上部に一体に設けられた天壁部１２ｂを有するケース本体１２と、側壁部１２ａの下部に取り付けられるオイルパン１３とを備えており、内部にはクランク室１１ａが形成されている。クランクケース１１内にはクランク軸１４が上下方向つまり垂直方向を向いて装着されており、クランク軸１４の上端部は天壁部１２ｂにボール軸受１５を介して支持され、下端部はオイルパン１３に設けられた円筒部１６に支持されている。このオイルパン１３内には、エンジンを構成する各部材の摺動部つまり潤滑油要求部に供給される潤滑油Ｌが収容され、潤滑油Ｌがクランク軸１４とオイルパン１３との間から漏れるのを防止するためにオイルパン１３にはオイルシール１７が装着されている。このバーチカルエンジンが草刈り（芝刈り）機や刈払機の動力源として使用される場合には、クランク軸１４の下端部には草刈り用の切刃が直接、或いは、図示しないシャフトを介して連結される。
【００１３】
ケース本体１２にはシリンダ１８が一体に設けられており、このシリンダ１８に水平方向を向いて形成されたシリンダボア１９内にはピストン２０が水平方向に往復動自在に装着され、ピストン２０はコネクティングロッド２１によりクランク軸１４に連結され、ピストン２０の往復動によりクランク軸１４は回転駆動される。シリンダ１８にはシリンダヘッド２２が取り付けられており、シリンダヘッド２２とシリンダ１８とにより燃焼室２３が形成される。シリンダヘッド２２には、図３に示すように、燃焼室２３に混合気を供給する吸気ポート２４と、燃焼排ガスを排出する排気ポート２５とが形成され、吸気ポート２４に連通する吸気管２６と排気ポート２５に連通する排気管２７とがシリンダヘッド２２に装着されている。シリンダヘッド２２には燃焼室２３内の混合気を点火するための点火プラグ３０が図１に示すように取り付けられている。
【００１４】
図３に示すように、シリンダヘッド２２には吸気ポート２４を開閉する吸気バルブ３１と排気ポート２５を開閉する排気バルブ３２が装着されるとともに、動弁カム３３を有するカムシャフト３４が回転自在に組み付けられており、図２に示すようにクランク軸１４に固定された駆動側スプロケット３５とカムシャフト３４に固定された従動側スプロケット３６との間にはチェーン３７が掛け渡され、カムシャフト３４はクランク軸１４により回転駆動され、クランク軸１４が２回転するとカムシャフト３４は１回転する。図３に示すようにシリンダヘッド２２に設けられたロッカーシャフト３８には、動弁カム３３の回転により所定のタイミングで吸気バルブ３１を開閉駆動するロッカーアーム３９ａと、排気バルブ３２を開閉駆動するロッカーアーム３９ｂとが揺動自在に装着されている。このように、吸気バルブ３１と排気バルブ３２とを開閉駆動する動弁機構は、これらのバルブ３１，３２と動弁カム３３がシリンダヘッド２２に装着されており、ＯＨＣ型となっている。
【００１５】
図１に示すように、クランクケース１１の上方にはこれを覆うようにエンジンカバー４１が取り付けられており、このエンジンカバー４１内にはクランク軸１４の上端に固定された冷却ファン４２が配置され、クランク軸１４の回転によって冷却ファン４２によりクランクケース１１の外面に沿って流れる冷却風が生成される。エンジンカバー４１にはエンジンを始動させるリコイルスタータのリコイルプーリ４３が回転自在に装着され、このリコイルプーリ４３にはリコイルロープ４４が巻き付けられている。一方、クランク軸１４には回転筒体４５が取り付けられており、リコイルプーリ４３には、これを回転させると回転筒体４５に係合してリコイルプーリ４３の回転をクランク軸１４に伝達する係合機構４６が設けられている。したがって、作業者がリコイルロープ４４を引っ張ってクランク軸１４を回転させると、クランク軸１４が回転されてエンジンを始動させることができる。
【００１６】
ガバナー機構を構成するため、図４に示すように、オイルパン１３にはガバナーホルダ５１がクランク軸１４に平行となって回転自在に装着され、ガバナーホルダ５１の外周面には、クランク軸１４に固定された駆動歯車５２に噛み合う従動歯車５３が設けられており、クランク軸１４の回転によりガバナーホルダ５１は回転駆動される。ガバナーホルダ５１には、図４に示すように、２つのガバナーウエイトつまり重り５４がそれぞれピン５５により揺動自在に取り付けられるとともに、両方の重り５４に当接するガバナー軸５６が組み込まれており、ガバナー軸５６はオイルパン１３に設けられた軸部５７に軸方向に摺動自在に嵌合している。エンジン回転数が高くなると遠心力により重り５４は図４に示すように上端部が相互に広がるように揺動してガバナー軸５６を押し上げる。クランクケース１１には、図２に示されるように、Ｌ字形状に折り曲げられたガバナーレバー５８が回動自在に装着され、ガバナーレバー５８の作動端部はガバナー軸５６に対向している。
【００１７】
図５（Ａ）は図１および図４に示されたスクレーパ６０を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の平面図である。
【００１８】
スクレーパ６０は金属製の板材を折り曲げることにより形成されており、クランク軸１４に圧入嵌合される嵌合孔６１が形成された嵌合部６２を有している。嵌合部６２には相互に対向する２つの係合片６３が上方に向けて折り曲げられており、それぞれの係合片６３は駆動側スプロケット３５のボス部に係合してスクレーパ６０がクランク軸１４に固定された状態で装着されるようになっている。嵌合部６２には回転方向にほぼ１８０度の位相でクランク軸１４に対して径方向外方に突出する２つのアーム６４ａ，６４ｂが一体となっている。このように、２つのアーム６４ａ，６４ｂは２つで一対をなし、クランク軸１４の回転中心に対して相互に対称的に嵌合部６２に一体に設けられて放射状に延びている。これにより、スクレーパ６０がクランク軸１４とともに回転するときには、クランク軸１４に対してスクレーパ６０が偏心荷重を加えることなく、クランク軸１４に対して回転力をアンバランスさせる影響が与えられるのを防止することができ、クランク軸１４の回転バランスが均等に保たれるようになる。
【００１９】
一方のアーム６４ａは、嵌合部６２から径方向外方に延びる水平部６５ａと、この水平部６５ａの先端からオイルパン１３に向けて折り曲げられてクランク軸１４に沿って延びる垂直部６６ａとを有し、垂直部６６ａにはこれに対して径方向外方に折り曲げられるオイルディッパ６７ａが一体に設けられている。このオイルディッパ６７ａは、クランク軸１４によるスクレーパ６０の回転方向が図５において矢印で示す方向とすると、回転方向前方側に向けて下向きに傾斜しており、図１および図４に示すように、潤滑油Ｌの中に浸漬される。
【００２０】
他方のアーム６４ｂは、嵌合部６２から径方向外方に延びる水平部６５ｂと、この水平部６５ｂの先端からオイルパン１３に向けて折り曲げられてクランク軸１４に沿って延びる垂直部６６ｂとを有し、垂直部６６ｂにはこれに対して径方向内方に折り曲げられるオイルディッパ６７ｂが一体に設けられている。このオイルディッパ６７ｂは、オイルディッパ６７ａと同様に、回転方向前方側に向けて下向きに傾斜しており、図１および図４に示すように、潤滑油Ｌの中に浸漬される。このオイルディッパ６７ｂは、図５に示されるように垂直部６６ｂに対して径方向内方に折り曲げられているので、オイルディッパ６７ａと相違して水平部６５ｂに対向しており、オイルディッパ６７ｂの上面は水平部６５ｂにより空間を介して覆われている。
【００２１】
スクレーパ６０がクランク軸１４により回転駆動されると、アーム６４ａのオイルディッパ６７ａは径方向外方に折り曲げられているので、オイルディッパ６７ａにより掻き上げられる潤滑油Ｌは、ほぼ真上に飛散するだけでなく、遠心力により径方向外方にも飛散することになり、図４において矢印で示すように、歯車５２，５３およびクランク軸１４のジャーナル部にも潤滑油Ｌが吹き付けられる。これに対して、アーム６４ｂのオイルディッパ６７ｂは径方向内方に折り曲げられているので、オイルディッパ６７ｂにより掻き上げられる潤滑油Ｌは、垂直部６６ｂに案内されて径方向外方にあまり飛散することなく、主として径方向内方に飛散することになり、図４において矢印で示すように、駆動側スプロケット３５にも潤滑油Ｌが吹き付けられる。駆動側スプロケット３５に吹き付けられた潤滑油Ｌはチェーン３７を介して動弁機構にまで供給される。このように、それぞれのオイルディッパ６７ａ，６７ｂにより相互に異なった部位に対して潤滑油Ｌを飛散させることができ、全ての潤滑油要求部に効率的に潤滑油Ｌを供給することができる。
【００２２】
それぞれのオイルディッパ６７ａ，６７ｂは、垂直部６６ａ，６６ｂに対してほぼ直角に折り曲げられているが、折り曲げ角度を調整することによって、掻き上げられて飛散する潤滑油Ｌの飛散方向と領域を変化させることができる。図５に示すスクレーパ６０は、オイルディッパ６７ａが垂直部６６ａに対して外方に折り曲げられ、オイルディッパ６７ｂが内方に折り曲げられているが、両方のオイルディッパ６７ａ，６７ｂをいずれも外方または内方に折り曲げるようにしても良い。
【００２３】
図５に示すスクレーパ６０は、２つのアーム６４ａ，６４ｂにより一対のアームを構成しているが、スクレーパ６０の回転中心に対して回転方向に１２０度置きに３つのアームを設けるようにしても良く、９０度置きに４つのアームを設けるようにしても良く、回転中心に対して対称的に複数のアームをバランス配置して回転時にスクレーパ６０からクランク軸１４に偏心荷重が加えられないようにすれば、アームを任意の本数に設定することができる。
【００２４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示するバーチカルエンジンは草刈り（芝刈り）機や刈払機の動力源として使用されるが、発電機等の他の機器の動力源としても使用することができる。発電機の動力源として使用される場合には、クランク軸１４の下端部に発電体が取り付けられることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】バーチカルエンジンを示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１および図２に示したバーチカルエンジンの吸排気系を示す概略図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】（Ａ）はスクレーパを示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０      バーチカルエンジン
１１      クランクケース
１３      オイルパン
１４      クランク軸
６０      スクレーパ
６２      嵌合部
６４ａ，６４ｂ    アーム
６５ａ，６５ｂ    水平部
６６ａ，６６ｂ    垂直部
６７ａ，６７ｂ    オイルディッパ
【図１】
2006132367.tif 000003
【図２】
2006132367.tif 000004
【図３】
2006132367.tif 000005
【図４】
2006132367.tif 000006
【図５】
2006132367.tif 000007