(57)【要約】【課題】オイルタンクの内部の潤滑オイルを飛散させたオイルミストにより潤滑するようにしたエンジンにおいて、クランクシャフトが高回転のときに潤滑オイルを飛散させるときの抵抗による負荷を低減させる。【解決手段】エンジン１０は、クランクケース２３に支持されたクランクシャフト３０と、潤滑オイルを収容するオイルタンク２４と、オイルタンク２４内にてクランクシャフト３０によって回転して、潤滑オイルを飛散させてオイルミストを発生させるオイルミスト発生器４０とを備え、オイルミスト発生器４０はクランクシャフト３０の回転数が高くなると潤滑オイルとの抵抗を減少させて潤滑オイルの飛散量を減少させるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースに回転可能に支持されたクランクシャフトと、
潤滑オイルを収容するオイルタンクと、
前記オイルタンク内にて前記クランクシャフトによって回転して、前記潤滑オイルを飛散させてオイルミストを発生させるオイルミスト発生器とを備えたエンジンであって、
前記オイルミスト発生器は前記クランクシャフトの回転数が高くなると前記潤滑オイルとの抵抗を減少させて前記潤滑オイルの飛散量を減少させるようにしたことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンにおいて、
前記オイルミスト発生器は前記クランクシャフトの半径方向に延びるブレードと、前記ブレードの長手方向の端部に設けられて前記潤滑オイルを飛散させる羽根部とを備え、前記羽根部は前記ブレードの長手方向の端部にて前記クランクシャフトの軸線方向に傾いた位置から前記クランクシャフトの回転による遠心力の付与によって径方向側に傾動可能としたことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項１に記載のエンジンにおいて、
前記オイルミスト発生器は前記クランクシャフトの半径方向に延びるブレードと、前記ブレードの長手方向の端部に設けられて前記潤滑オイルを飛散させる羽根部とを備え、前記羽根部は前記ブレードの長手方向の端部にて前記クランクシャフトの回転による遠心力の付与によって前記クランクシャフト側に移動可能としたことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロア、刈払機等の携帯型作業機に使用するエンジンに関し、エンジンの各部をオイルミストによって潤滑するようにしたエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはブロア、刈払機等の携帯型作業機に使用するエンジンが開示されている。このエンジンのエンジン本体は、ピストンを往復動可能に収容するシリンダが形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックの上部に取り付けられてシリンダブロックとともに燃焼室を形成するシリンダヘッドと、シリンダブロックとともにクランク室を形成するクランクケースとを備えている。シリンダヘッドには燃焼室に燃料と空気との混合気を導くための吸気ポートと、燃焼室内の燃焼ガスを排出するための排気ポートが設けられている。また、シリンダヘッドには吸気ポートを開閉する吸気バルブと、排気ポートを開閉する排気バルブと、燃焼室内の混合気に点火する点火プラグが設けられている。吸気バルブ及び排気バルブはカム、カムシャフト及びカムフォロア等の公知の動弁機構によって開閉されるようになっており、動弁機構はシリンダヘッドに設けた動弁室内に配置されている。クランク室にはクランクシャフトが回転可能に支持されており、シリンダブロックに嵌装されたピストンにコンロッドを介して連接されている。
【０００３】
クランクケースの側部には潤滑オイルを貯えたオイルタンクが取り付けられており、クランクシャフトの一端部はオイルタンクを貫通するように配置されている。クランクシャフトの一端部にはオイルタンク内でオイルスリンガが固着されている。オイルスリンガはクランクシャフトに嵌着される中心部から互いに半径方向反対側へ延出するとともに軸方向反対側に屈曲した２枚のブレードを備えている。クランクシャフトによってオイルスリンガを回転させると、オイルタンク内のオイルは２枚のブレードによって飛散してオイルミストとなる。クランクシャフトにはオイルタンクの内部とクランク室を連通する通孔が形成されており、オイルタンクの内部で飛散させたオイルミストは通孔を通ってクランク室に送られる。クランク室はオイル送り導管によって動弁室に接続されており、クランク室に送られたオイルミストはオイル送り導管によって動弁室に送られるようになっている。動弁室はオイル戻し導管によってオイルタンクに接続されており、動弁室に送られたオイルは再びオイルタンクに戻るようになっている。
【０００４】
エンジンの運転中、オイルタンク内の潤滑オイルはクランクシャフトとともに回転するオイルスリンガによって飛散してオイルミストとなり、オイルミストはクランクシャフト内の通孔を通ってピストンの上昇運動によって減圧されたクランク室に吸入され、クランクシャフトとピストン周りを潤滑する。ピストンの下降運動によってクランク室が昇圧すると、オイルミストはクランク室で発生したブローバイガスとともにオイル送り導管を通って動弁室に供給され、カム軸やカムフォロワなどを潤滑する。動弁室内のオイルミスト及びブローバイガスは気液分離され、液化したオイルは再びオイルタンクに戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６３０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のエンジンにおいては、オイルタンクの内部でオイルミストを発生させるオイルスリンガは、クランクシャフトに嵌着される中心部から互いに半径方向反対側へ延出するとともに軸方向反対側に屈曲した２枚のブレードを備えている。オイルスリンガの各ブレードの先端部はクランクシャフトの軸方向に屈曲しているために、クランクシャフトが低回転のときでも十分にオイルミストを発生させることができるものの、クランクシャフトの回転数が高くなると過剰なオイルミストが発生するとともに、オイルスリンガのブレードが潤滑オイルとの抵抗による負荷が大きくなるので、クランクシャフトが回転するときのエネルギーロスとなる問題があった。本発明は、オイルタンクの内部の潤滑オイルを飛散させたオイルミストにより潤滑するようにしたエンジンにおいて、クランクシャフトが高回転のときに潤滑オイルを飛散させるときの抵抗による負荷を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、クランクケースに回転可能に支持されたクランクシャフトと、潤滑オイルを収容するオイルタンクと、オイルタンク内にてクランクシャフトによって回転して、潤滑オイルを飛散させてオイルミストを発生させるオイルミスト発生器とを備えたエンジンであって、オイルミスト発生器はクランクシャフトの回転数が高くなると潤滑オイルとの抵抗を減少させて潤滑オイルの飛散量を減少させるようにしたことを特徴とするエンジンを提供するものである。
【０００８】
上記のように構成したエンジンにおいては、オイルミスト発生器はクランクシャフトが高回転となると潤滑オイルとの抵抗を減少させて潤滑オイルの飛散量を減少させるようにしたので、クランクシャフトが高回転となったときに、羽根部の潤滑オイルに対する撹拌抵抗を減少させることができ、オイルミスト発生器によるエネルギーロスを低減させることができるようになった
上記のように構成したエンジンの一実施形態においては、オイルミスト発生器はクランクシャフトに取り付けたブレードと、ブレードの長手方向の端部に設けられて潤滑オイルを飛散させる飛散羽根部とを備え、飛散羽根部をブレードの長手方向の端部にてクランクシャフトの軸線方向と径方向との間で傾動可能に支持させてもよい。また、他の実施形態においては、オイルミスト発生器はクランクシャフトに取り付けたブレードと、ブレードの長手方向の端部に設けられて潤滑オイルを飛散させる飛散羽根部とを備え、飛散羽根部をブレードの長手方向の端部にてクランクシャフトの半径方向に伸縮自在に支持させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のエンジンの概略図である。
【図２】第２実施形態のオイルミスト発生器のクランクシャフトと直交する方向の概略図であり、羽根部が半径方向外向きに付勢されたときの概略図（ａ）、羽根部がクランクシャフト側に移動したときの概略図（ｂ）である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のエンジンは、ブロア、刈払機等の携帯型作業機に使用されるものであり、本発明のエンジンの実施形態を添付図面を参照して説明する。図１に示したように、エンジン１０は４サイクルエンジンであり、エンジン本体２０と、エンジン本体２０に取り付けられた気化器１１と、排気マフラー１２とを備えている。
【００１１】
エンジン本体２０は、ピストンを往復動可能に収容するシリンダ２１ａが形成されたシリンダブロック２１と、シリンダブロック２１の上部に取り付けられてシリンダブロック２１とともに燃焼室２２ａを形成するシリンダヘッド２２と、シリンダブロック２１とともにクランク室２３ａを形成するクランクケース２３と、クランクケース２３の側部に配設されて潤滑オイルを貯えるオイルタンク２４とを備えている。
【００１２】
シリンダヘッド２２には燃焼室２２ａに燃料と空気との混合気を導くための吸気ポート２５と、燃焼室２２ａ内の燃焼ガスを排出するための排気ポート２６が設けられている。シリンダヘッド２２には吸気ポート２５を開閉する吸気バルブ２７と、排気ポート２６を開閉する排気バルブ２８と、燃焼室２２ａ内の混合気に点火する点火プラグ（図示省略）が設けられている。吸気バルブ２７及び排気バルブ２８はカム、カムシャフト及びカムフォロア等の公知の動弁機構によって開閉されるようになっている。この動弁機構はシリンダヘッド２２に設けた動弁室２９内に配置されている。
【００１３】
クランクケース２３にはクランクシャフト３０が回転可能に支持されており、クランクシャフト３０にはコンロッド３１によってピストン３２に連接されている。クランクシャフト３０の長手方向の一方の端部はオイルタンク２４を貫通するように配置されている。クランクシャフト３０には長手方向に沿って延びる通孔３０ａが形成されており、通孔３０ａの一方の端部はオイルタンク２４の内部に開口するとともに、通孔３０ａの他方の端部はクランク室２３ａに開口しており、通孔３０ａはオイルタンク２４の内部とクランク室２３ａを連通させている。クランクケース２３はオイル送出管３３を介して動弁室２９に接続されており、動弁室２９はオイル戻し管３４を介してオイルタンク２４に接続されている。
【００１４】
クランクシャフト３０の長手方向の一方の端部にはオイルタンク２４の内部にてオイルミスト発生器４０が設けられている。オイルミスト発生器４０は、エンジン１０の各部を潤滑させるために、オイルタンク２４内の潤滑オイルを飛散させてオイルミストを発生させるものである。第１実施形態のオイルミスト発生器４０は、クランクシャフト３０の半径方向に延びる２つのブレード４１と、各ブレード４１の先端部にて潤滑オイルを飛散させる羽根部４２とを備えている。２つのブレード４１はクランクシャフト３０の半径方向にて互いに反対方向に延出している。２つのブレード４１の各々の先端部には潤滑オイルを撹拌させてオイルタンク２４内に飛散させることでオイルミストを発生させる羽根部４２が設けられている。各羽根部４２はブレード４１の先端部にてクランクシャフト３０の径方向から軸線方向に斜めに傾いており、２つの羽根部４２は軸線方向にて互いに反対方向に斜めに傾いている。また、ブレード４１と羽根部４２とは板金部材を折曲加工したものであり、羽根部４２はクランクシャフト３０の回転による遠心力が付与されてないときには、径方向から軸線方向に斜めに傾いた位置にあるように付勢されており、クランクシャフト３０の回転による遠心力が付与されたときには径方向側に傾動するように、ブレード４１の先端部に傾動可能に支持されている。
【００１５】
このエンジン１０を駆動させると、クランクシャフト３０の回転によってオイルミスト発生器４０を構成するブレード４１がオイルタンク２４の内部で回転し、ブレード４１の先端の羽根部４２によってオイルタンク２４の内部の潤滑オイルが飛散してオイルミストとなる。シリンダ２１ａ内のピストン３２の上昇運動によりクランク室２３ａが減圧されると、オイルタンク２４内のオイルミストがクランクシャフト３０の通孔３０ａを通ってクランク室２３ａに吸引され、クランクシャフト３０やピストン３２とシリンダ２１ａとの間を潤滑する。ピストン３２の下降運動によりクランク室２３ａが昇圧されると、オイルミストはクランク室２３ａに流入するブローバイガスとともにオイル送出管３３を通って動弁室２９に送られ、動弁室２９内のカム、カムシャフト及びカムフォロア等の動弁機構の各部品を潤滑する。動弁室２９内のオイルミスト及びブローバイガスは気液分離され、液化した潤滑オイルはオイル戻し管３４を通ってオイルタンク２４に戻される。
【００１６】
上記のように構成したエンジン１０においては、オイルミスト発生器４０はクランクシャフト３０の回転数が高くなるに従って潤滑オイルとの抵抗を減少させて、クランクシャフト３０の回転数あたりの潤滑オイルの飛散量を減少させるようにした。具体的には、オイルミスト発生器４０はクランクシャフト３０の半径方向に延びるブレード４１と、ブレード４１の長手方向の端部に設けられて潤滑オイルを飛散させる羽根部４２とを備えている。羽根部４２はブレード４１の長手方向の端部にてクランクシャフト３０の軸線方向に傾いた位置からクランクシャフト３０の回転による遠心力の付与によって径方向側に傾動可能とした。クランクシャフト３０の回転数が低い（例えば３０００ｐｍまで）ときには、クランクシャフト３０の軸線方向に傾いた羽根部４２によって十分な量のオイルミストを発生させることができ、クランクシャフト３０の回転数が高くなる（例えば３０００ｒｐｍ以上）と、羽根部４２がクランクシャフト３０の軸線方向に傾いた位置（図１の実線に示した）から半径方向側に傾動する（図１の２点鎖線に示した）ので、羽根部４２の潤滑オイルに対する撹拌抵抗を減少させることができる。なお、クランクシャフト３０の回転数が高いときには、羽根部４２の潤滑オイルに対する撹拌抵抗が減少し、羽根部４２の回転数当たりのオイルミストの発生量が減少するものの、羽根部４２の回転数が高いので十分なオイルミストを発生させることができる。このように、このエンジン１０のオイルミスト発生器４０であれば、クランクシャフト３０の回転数に関わらずエンジン１０の各部を潤滑するオイルミストを十分に発生させつつ、クランクシャフト３０が高回転時に羽根部４２の潤滑オイルに対する撹拌抵抗を減少させることができ、オイルミスト発生器４０によるエネルギーロスを低減させることができるようになった。なお、この実施形態のオイルミスト発生器４０は、ブレード４１と羽根部４２を１枚の板金部材を折曲加工したものであり、クランクシャフト３０が高回転となるまで羽根部４２をクランクシャフト３０の軸線方向に傾斜させるように付勢したものであるが、本発明はこれに限られるものでなく、ブレード４１と羽根部４２との間に弾性部材を介装して、クランクシャフト３０が高回転となるまで羽根部４２をクランクシャフト３０の軸線方向に傾斜させるように付勢したものであってもよい。
【００１７】
次に、第２実施形態のオイルミスト発生器４０Ａについて説明する。図２に示したように、第２実施形態のオイルミスト発生器４０Ａは、クランクシャフト３０の半径方向に延びる２つのブレード４１Ａと、各ブレード４１Ａの先端部にて潤滑オイルを飛散させる羽根部４２Ａとを備えている。２つのブレード４１Ａはクランクシャフト３０の半径方向にて互いに反対方向に延出している。各ブレード４１Ａの先端部には潤滑オイルを撹拌させてオイルタンク２４内に飛散させることでオイルミストを発生させる羽根部４２Ａが設けられている。各羽根部４２Ａはブレード４１Ａの長手方向の端部にてクランクシャフト３０の回転による遠心力の付与によってクランクシャフト３０側に移動可能とした。具体的には、羽根部４２Ａはブレード４１Ａの先端部にて弾性部材４３Ａを用いてクランクシャフト３０側に付勢された状態で取り付けられている。また、羽根部４２Ａには滑車４４Ａを介して重量体４５Ａに接続されており、重量体４５Ａがクランクシャフト３０の回転によって遠心方向外向きに移動する力が加えられると、羽根部４２Ａはクランクシャフト３０側に移動するようになっている。
【００１８】
第２実施形態のオイルミスト発生器４０Ａにおいては、図２（ａ）に示したように、クランクシャフト３０の回転数が低いときには、各ブレード４１Ａの先端にてクランクシャフト３０の半径方向外側に突き出る羽根部４２Ａによって十分な量のオイルミストを発生させることができ、クランクシャフト３０の回転数が高くなると、図２（ｂ）に示したように、羽根部４２Ａが遠心方向外向きに移動する重量体４５Ａによってクランクシャフト３０側に移動し、クランクシャフト３０側に移動した羽根部４２Ａによって潤滑オイルに対する撹拌抵抗を減少させることができる。なお、クランクシャフト３０の回転数が高いときには、羽根部４２Ａの潤滑オイルに対する撹拌抵抗が減少し、羽根部４２Ａの回転数当たりのオイルミストの発生量が減少するものの、羽根部４２Ａの回転数が高いので十分なオイルミストを発生させることができる。このように、このエンジン１０のオイルミスト発生器４０Ａであれば、クランクシャフト３０の回転数に関わらずエンジン１０の各部を潤滑するオイルミストを十分に発生させつつ、クランクシャフト３０が高回転時に羽根部４２Ａの潤滑オイルに対する撹拌抵抗を減少させることができ、オイルミスト発生器４０Ａによるエネルギーロスを低減させることができるようになった。なお、第２実施形態のオイルミスト発生器４０Ａは、羽根部４２Ａに滑車４４Ａを介して重量体４５Ａを接続して、羽根部４２Ａをクランクシャフト３０側に移動可能としたが、本発明はこれに限られるものでなく、例えばリンク機構等を用いて羽根部４２Ａをクランクシャフト３０側に移動可能としてよい。
【００１９】
また、本発明のオイルミスト発生器は、第１及び第２実施形態に限られるものでなく、クランクシャフト３０の回転数が高くなって、ブレード４１の先端部の羽根部４２の潤滑オイルに対する撹拌抵抗が所定値以上となると、トルクリミッタ等を用いてブレード４１をクランクシャフト３０に対しいて空回りさせるようにしたものであってもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１０…エンジン、２３…クランクケース、２４…オイルタンク、３０…クランクシャフト、４０…オイルミスト発生器、４１，４１Ａ…ブレード、４２，４２Ａ…羽根部。
【図１】
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【図２】
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