(57)【要約】【課題】２気筒以上の４サイクル内燃機関の潤滑装置において、従来の滑り軸受に代えてニードル軸受を用いることによって低摩擦化を図るとともにオイル量の低減化を図り、オイルポンプを用いない方式で軸受等を潤滑することにより、内燃機関の低燃費化及び低コスト化を図ることである。【解決手段】クランク軸支持軸受２３、コンロッド大端部軸受２５、コンロッド小端部軸受２７及びカム軸支持軸受３２に対する給油手段を備えた内燃機関の潤滑装置において、前記各軸受をニードル軸受により構成するとともに、従来のオイルポンプを省略し、前記給油手段の潤滑方式として、撥ね掛け片３６の回転によって前記軸受にオイル３７の飛沫を掛ける方式を採った。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸支持軸受、コンロッド大端部軸受、コンロッド小端部軸受及びカム軸支持軸受に対する給油手段を備えた２気筒以上の４サイクル内燃機関の潤滑装置において、前記各軸受がニードル軸受により構成され、前記給油手段の潤滑方式がオイルミスト方式であることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項２】
前記オイルミスト方式を実施する給油手段が、オイルパンに溜めたオイルを潤滑対象に撥ね掛ける撥ね掛け装置であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項３】
前記の撥ね掛け装置が、前記オイルパン上に配置された回転部材と、その回転部材に取り付けられた撥ね掛け片により構成され、前記撥ね掛け片は、その先端の回転軌跡が前記オイルパン内のオイルの液面下を通過し得る大きさに設定されたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項４】
前記回転部材がクランク軸であり、前記撥ね掛け片が前記クランク軸の外周面に放射状に取り付けられたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項５】
前記回転部材が、エンジンブロック内部において、前記クランク軸とカム軸の間に掛けられたタイミングチェーンを支持するクランク軸側のスプロケットであり、前記撥ね掛け片が前記スプロケットのボスに放射状に取り付けられたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項６】
前記回転部材が、前記クランク軸側のスプロケットとカム軸側のスプロケットの間に掛けられたタイミングチェーンであり、前記撥ね掛け片にオイル保持凹部が設けられ、前記撥ね掛け片が前記タイミングチェーンの回転面内において当該チェーンに直角外向きに取り付けられ、前記オイル保持凹部がオイルの液面以下の部分を通過し得る位置に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項７】
前記カム軸側のスプロケットの上方において前記撥ね掛け片のオイル保持凹部から放出されるオイルを受けるオイル回収容器が設けられ、前記オイル回収容器に所定の潤滑対象に対するオイル分配経路が接続されたことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項８】
前記オイル分配経路が前記カム軸の上方に沿って水平に配置され、前記カム軸の複数の潤滑対象に対する給油ノズルが設けられたことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項９】
前記給油ノズルが、いずれも同じレベルに設けられたことを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の内燃機関の潤滑装置に関し、特に、２気筒以上の４サイクル内燃機関の内部において使用される軸受の潤滑装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の２気筒以上の４サイクル内燃機関の潤滑装置の給油系統を示している（特許文献１、同２）。この給油系統において潤滑対象となる部分は、クランク軸１に関しては、クランク軸１を支持するクランク軸支持軸受２、クランクピン３の周りに嵌合されたコンロッド大端部軸受４、ピストンピン５の周りに嵌合されたコンロッド小端部軸受６及びピストン７とシリンダー８の摺接面９である。また、カム軸１１に関しては、カム軸支持軸受１２及びカム１３である。
【０００３】
前記の各潤滑対象に対する給油系統は、内燃機関に内蔵されたオイルポンプ１４によってオイルパン内の潤滑油（以下、オイルと称する。）１５を吸い上げ、図示のような給油経路１６を経てオイル１５が分配されるようになっている。
【０００４】
前記の潤滑対象となる軸受のうち、コンロッド小端部軸受６を除く他の軸受は、いずれも２分割形のメタル滑り軸受及びエンジンヘッドを直接軌道面とする滑り軸受が使用されている。また、コンロッド小端部軸受６は、コンロッド小端部１７とピストンピン５が直接摺動する形式の滑り軸受となっている。なお、コンロッド大端部軸受４としてころ軸受を使用することは従来から知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２７１２６号公報
【特許文献２】特開２０００−２１３３２３号公報
【特許文献３】米国特許第１９２１４８８号明細書及び図面
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のように、従来の２気筒以上の４サイクル内燃機関用の潤滑装置は、各軸受として滑り軸受を使用していたので、転がり軸受を使用する場合に比べて摩擦が大きく、そのため、オイルが多量に必要となり、そのオイルをオイルポンプ１４によって給油する必要があった。オイルポンプ１４は、それ自体摩擦損失があるため、内燃機関の低燃費化には不利であり、同時に、内燃機関のコストに及ぼす影響も大きいものであった。
【０００７】
そこで、この発明は、従来の滑り軸受に代えてニードル軸受を用いることにより低摩擦化を図るとともにオイル量の低減化を図り、さらにオイルポンプを用いない方式で軸受等を潤滑することにより、内燃機関の低燃費化及び低コスト化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、この発明は、クランク軸支持軸受、コンロッド大端部軸受、コンロッド小端部軸受及びカム軸支持軸受に対する給油手段を備えた２気筒以上の４サイクルの内燃機関の潤滑装置において、前記各軸受がニードル軸受により構成され、前記給油手段の給油方式がオイルミスト方式である構成を採ったものである。
【０００９】
前記オイルミスト方式を実施する給油手段の具体例としては、オイルパンに溜めたオイルの飛沫又はミストを潤滑対象に供給する撥ね掛け装置を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、この発明は、２気筒以上の４サイクル内燃機関の潤滑装置において、クランク軸支持軸受、コンロッド大端部軸受、コンロッド小端部軸受及びカム軸支持軸受をそれぞれニードル軸受により構成したことにより、オイル量の低減化を図ることができる。また潤滑方式として撥ね掛け装置等によるオイルミスト方式を採用したことにより、オイルポンプが不要になり、内燃機関の低燃費化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態１の概略断面図である。
【図２】図２は、実施形態２の概略断面図である。
【図３】図３は、実施形態３の概略断面図である。
【図４】図４は、実施形態３の概略縦断側面図である。
【図５】図５は、従来例の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
【００１３】
図１に示した実施形態１は、２気筒以上の４サイクル内燃機関の潤滑装置を示している。この場合の潤滑対象となる軸受は、従来の場合と同様に、クランク軸２１に関しては、クランク軸２１を支持するクランク軸支持軸受２３、クランクピン２４の周りに嵌合されたコンロッド大端部軸受２５、ピストンピン２６の周りに嵌合されたコンロッド小端部軸受２７及びピストン２８とシリンダー２９の摺接面３０である。また、カム軸３１に関して、カム軸支持軸受３２及びカム３３である。
【００１４】
このうち、クランク軸支持軸受２３、コンロッド大端部軸受２５、コンロッド小端部軸受２７及びカム軸支持軸受３２は、いずれもニードル軸受によって構成される。ニードル軸受を使用した場合は、従来の滑り軸受に比べ、低フリクション化されるためオイル量の削減が可能となる。
【００１５】
前記のように、潤滑対象となる軸受をニードル軸受により構成し、オイル量の削減が可能となったことにより、この発明においては、前記の各軸受に対する給油方式として、従来のオイルポンプを用いた給油方式に代えて、オイルミスト方式を採用することによりオイルポンプを省略することが可能となった。ニードル軸受の場合は、前記のように、オイル量が滑り軸受の場合に比べて少なくてよいので、オイルミスト方式による給油であっても給油量に不足を来すことはない。
【００１６】
この実施形態１においては、オイルミスト方式を実施する具体的な装置として、撥ね掛け装置４０を設け、撥ね掛け方式によって給油するようにしている。撥ね掛け装置４０は、図１に示したように、クランク軸２１の軸端部（ジャーナル２２とエンジンブロック３４との間の軸部分）及び各クランクアーム３５において、それぞれ外周面の等分位置に放射方向に突き出した撥ね掛け片３６を羽根車状に設けることにより構成される。
【００１７】
前記の撥ね掛け片３６は、その先端の回転軌跡がオイル３７の液面以下となる大きさに設定される。また、オイル３７の飛散方向に角度を持たせるため、回転面に対し傾斜角θをもつように取り付けられる。
【００１８】
クランク軸２１の回転に伴い、これらの撥ね掛け片３６によりオイル３７が撥ね上げられ飛沫となって飛散し、前記の潤滑対象に付着し潤滑作用を行う。クランク軸２１が高速回転した場合は、飛沫はミスト化され、潤滑対象の微細な部分に浸入できるようになる。
【００１９】
[実施形態２]
図２に示した実施形態２の場合の撥ね掛け装置４０は、エンジンブロック３４の内側において、クランク軸２１の軸端部及びカム軸３１の軸端部にそれぞれクランク軸スプロケット４１及びカム軸スプロケット４２を取り付け、これらのスプロケット４１、４２にタイミングチェーン３８を掛けて、クランク軸２１とカム軸３１のタイミングを維持する構造を採る場合に採用される。
【００２０】
即ち、この場合の撥ね掛け装置４０は、前記クランク軸スプロケット４１のボス４３の軸方向に突き出した部分の外周面に撥ね掛け片３６が羽根車状に設けられる。クランクアーム３５に撥ね掛け片３６が設けられる点は前記の実施形態１の場合と同様である。
【００２１】
前記の撥ね掛け装置４０は、クランク軸２１の回転に伴い、クランク軸スプロケット４１が回転し、そのボス４３に設けられた撥ね掛け片３６によりオイル３７が撥ね上げられ、飛沫となって飛散し前記の潤滑対象に付着し潤滑作用を行う点、クランク軸２１が高速回転した場合は、飛沫はミスト化され、潤滑対象の微細な部分に浸入できる点も実施形態１の場合と同様である。
【００２２】
この実施形態２のように、撥ね掛け片３６をクランク軸スプロケット４１のボス４３に設けると、クランク軸２１へ施す加工量が少なくなる利点がある。
【００２３】
[実施形態３]
図３及び図４に示した実施形態３に係る撥ね掛け装置４０は、クランク軸２１に撥ね掛け片３６を設ける点は、前記実施形態２の場合と同様であるが、この実施形態３においては、カム軸３１に関する潤滑対象、即ち、カム軸支持軸受３２及びカム３３のように、オイル３７の液面から比較的高く離れた位置に設けられたり、オイル３７の液面との間に障害物があったりする場合の給油手段を追加している。
【００２４】
即ち、カム軸３１に関する撥ね掛け装置４０の部分は、エンジンブロック３４の内部において、クランク軸２１とカム軸３１の軸端にそれぞれクランク軸スプロケット４１及びカム軸スプロケット４２が取り付けられ、これらのスプロケット４１、４２にタイミングチェーン３８が掛け渡される。
【００２５】
前記のタイミングチェーン３８の全体にわたり一定間隔をおいて撥ね掛け片３６ａが取り付けられる。各撥ね掛け片３６ａはタイミングチェーン３８の回転面内において、当該チェーン３８に直角外向きに固定される（図４参照）。また、各撥ね掛け片３６ａの先端部に椀状のオイル保持凹部４４が設けられ、各撥ね掛け片３６ａは、オイル保持凹部４４の部分がオイル３７の液面以下を通過し得る長さに形成される。
【００２６】
前記カム軸スプロケット４２の上方において、前記のオイル保持凹部４４から排出されるオイルを受けるオイル回収容器４５が設けられる。このオイル回収容器４５は、所定の回転速度で回転するタイミングチェーン３８と一体に回転する撥ね掛け片３６ａがカム軸スプロケット４２の部分で方向を変える際に、オイル保持凹部４４から回転軌跡の接線方向に放出されるオイル（図４の矢印ａ参照）を受け入れる開口部４６を有する。またその底部に受け入れたオイルを溜めるオイル溜まり４７を有する。開口部４６とオイル溜まり４７の間に傾斜案内板４８が設けられる。
【００２７】
また、前記オイル溜まり４７に樋状のオイル分配経路４９（図３参照）が接続される。オイル分配経路４９はカム軸３１の上方に沿ってこれと平行に設置され、潤滑対象であるカム軸支持軸受３２及びカム３３の部分において、すべて同じレベルにノズル５０が設けられ、それぞれ潤滑対象に向けられる。オイル分配経路４９の先端部は閉塞される。実施形態３のその他の構成は、前従の実施形態１又は２の場合と同様である。
【００２８】
この実施形態３においては、タイミングチェーン３８に取り付けられた撥ね掛け片３６ａがオイル３７の液面に出入りする際にオイルの飛沫が周囲に放散され、潤滑対象に対し撥ね掛け方式の給油作用を行う。また、カム軸３１が液面から比較的高所にあったり、その液面とカム軸３１との間に障害物があったりして飛沫が届かない場合には、撥ね掛け片３６ａのオイル保持凹部４４によってすくわれたオイル３７が、カム軸スプロケット４２の部分を通過する際に放出され、オイル回収容器４５の開口部４６から入り、オイル溜まり４７に集められる。
【００２９】
オイル溜まり４７はオイル分配経路４９に通じている。オイル分配経路４９の先端部は閉塞されているので、その内部のオイル３７の液面が一定以上になると、各ノズル５０から均等にオイル３７が流出し、それぞれ潤滑対象に供給される。
【符号の説明】
【００３０】
１  クランク軸
２  クランク軸支持軸受
３  クランクピン
４  コンロッド大端部軸受
５  ピストンピン
６  コンロッド小端部軸受
７  ピストン
８  シリンダー
９  摺接面
１１  カム軸
１２  カム軸支持軸受
１３  カム
１４  オイルポンプ
１５  オイル
１６  給油経路
１７  コンロッド小端部
２１  クランク軸
２２  ジャーナル
２３  クランク軸支持軸受
２４  クランクピン
２５  コンロッド大端部軸受
２６  ピストンピン
２７  コンロッド小端部軸受
２８  ピストン
２９  シリンダー
３０  摺接面
３１  カム軸
３２  カム軸支持軸受
３３  カム
３４  エンジンブロック
３５  クランクアーム
３６、３６ａ  撥ね掛け片
３７  オイル
３８  タイミングチェーン
４０  撥ね掛け装置
４１  クランク軸スプロケット
４２  カム軸スプロケット
４３  ボス
４４  オイル保持凹部
４５  オイル回収容器
４６  開口部
４７  オイル溜まり
４８  傾斜案内板
４９  オイル分配経路
５０  ノズル
【図１】
2011252433.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2011252433.tif 000006
【図５】
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