(57)【要約】【課題】バランサ軸の一端に潤滑油ポンプを備えながら、バランサ軸に油路を設けなくて済むような内燃機関の潤滑油供給装置を提供することを課題とする。【解決手段】潤滑油を潤滑油ポンプ２５へ導く吸入油路４８と、潤滑油ポンプ２５で加圧された潤滑油をシャフト内油路５３へ導く吐出油路４９が、クランクケース１１の肉厚内に設けられている。【効果】バランサ軸１４の一端に潤滑油ポンプ２５を備えながら、バランサ軸１４に油路を設けなくて済むような内燃機関１０の潤滑油供給装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースにクランクシャフト及びバランサ軸が収納され、前記クランクシャフトに潤滑油をクランク軸受へ導くシャフト内油路が設けられており、このシャフト内油路へ潤滑油を供給することで前記クランク軸受へ潤滑油を供給する内燃機関の潤滑油供給装置であって、
前記クランクケースに溜まっている潤滑油を吸い込み、加圧する潤滑油ポンプが、前記バランサ軸の一端に連結された形態で配置され、
前記クランクケースに溜まっている潤滑油を前記潤滑油ポンプへ導く吸入油路が、前記クランクケースの肉厚内に設けられると共に、前記潤滑油ポンプで加圧された潤滑油を前記シャフト内油路へ導く吐出油路が、前記クランクケースの肉厚内に設けられていることを特徴とする内燃機関の潤滑油供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汎用エンジンに好適な潤滑油供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、潤滑油ポンプで加圧した潤滑油を回転部材の摺動部位へ供給し、回転運動の円滑化を図っている。
潤滑油ポンプをオイル溜まり中に配置した内燃機関が提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００３】
特許文献１の図１に示されるように、クランクケース（２）（括弧付き数字は、特許文献１に記載されている符号を示す。以下、同様）の底にオイル溜め（３０）があり、このオイル溜め（３０）に漬かるようにして潤滑油ポンプ（３２）が設けられている。
【０００４】
クランク軸（１）に駆動ギヤ（３４）が一体形成され、この駆動ギヤ（３４）で従動ギヤ（３５）が駆動され、この従動ギヤ（３５）で潤滑油ポンプ（３２）が駆動される。
エンジンを小型化すると共に部品点数の削減を図ることが求められる場合には、駆動ギヤ（３４）及び従動ギヤ（３５）を省くことが望まれる。
そこで、駆動ギヤ（３４）及び従動ギヤ（３５）を省いた汎用エンジンが提案されている（例えば、特許文献２（図１）参照。）。
【０００５】
特許文献２の技術を図面に基づいて以下に説明する。
図６は従来の技術の基本構成を説明する図であり、クランクケース１０１の側壁１０２に、軸受１０３を介してバランサ軸１０４の一端が支持されている。このバランサ軸１０４の一端にポンプ軸１０５が機械的に連結され、このポンプ軸１０５に潤滑油ポンプ１０６のインナーロータ１０７が結合され、このインナーロータ１０７にアウターロータ１０８が嵌められている。
【０００６】
バランサ軸１０４には、一端から軸中心線に沿って長い油路１０９が設けられている。  潤滑油は、吸入口１１１を通じて潤滑油ポンプ１０６に吸い込まれ、潤滑油ポンプ１０６から吐出される。吐出された潤滑油は、吐出口１１２から油路１０９を通って、エンジンの潤滑対象部へ送られる。
【０００７】
バランサ軸１０４の一端に潤滑油ポンプ１０６が連結されたので、特許文献１に示される駆動ギヤ（３４）及び従動ギヤ（３５）が不要となる。
しかし、バランサ軸１０４に長い油路１０９を設ける必要がある。バランサ軸１０４は、クランク軸のアンバランス要素を、打ち消すことができるようなアンバランスな形状の部材であり、且つデリケートな部材である。このようなバランサ軸１０４に長い油路１０９を設けることは、加工費の高騰に加えて、バランサ軸１０４の形状設計が難しくなり、設計費の高騰に繋がる。
【０００８】
そこで、バランサ軸の一端に潤滑油ポンプを備えながら、バランサ軸に油路を設けなくて済むような内燃機関の潤滑油供給装置が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−５１６４９公報
【特許文献２】実開平５−１４５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、バランサ軸の一端に潤滑油ポンプを備えながら、バランサ軸に油路を設けなくて済むような内燃機関の潤滑油供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、クランクケースにクランクシャフト及びバランサ軸が収納され、前記クランクシャフトに潤滑油をクランク軸受へ導くシャフト内油路が設けられており、このシャフト内油路へ潤滑油を供給することで前記クランク軸受へ潤滑油を供給する内燃機関の潤滑油供給装置であって、
前記クランクケースに溜まっている潤滑油を吸い込み、加圧する潤滑油ポンプが、前記バランサ軸の一端に連結された形態で配置され、
前記クランクケースに溜まっている潤滑油を前記潤滑油ポンプへ導く吸入油路が、前記クランクケースの肉厚内に設けられると共に、前記潤滑油ポンプで加圧された潤滑油を前記シャフト内油路へ導く吐出油路が、前記クランクケースの肉厚内に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、クランクケースに溜まっている潤滑油を潤滑油ポンプへ導く吸入油路及び潤滑油ポンプで加圧された潤滑油をシャフト内油路へ導く吐出油路が、クランクケースの肉厚内に設けられている。
結果、バランサ軸の一端に潤滑油ポンプを備えながら、バランサ軸に油路を設けなくて済むような内燃機関の潤滑油供給装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る内燃機関の要部断面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】潤滑油ポンプの作用説明図である。
【図５】クランクケースの要部断面図である。
【図６】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００１５】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、内燃機関１０のクランクケース１１に、クランクシャフト１２とバランサ軸１３とが互いに平行となるようにして設けられている。
【００１６】
クランクシャフト１２は、クランクケース１１を閉じるケースリッド１４に設けられている、玉軸受１５と、クランクケース１１に設けられている平軸受１６とで、両端支持されている。玉軸受は、ころがり軸受であればよく、ころ軸受であってもよい。
また、バランサ軸１３はクランクシャフト１２のアンバランス要素を相殺することができるように想像線で示すようなアンバランスな形状とされた回転部品であり、ケースリッド１４に設けられている玉軸受１７と、クランクケース１１に設けられている玉軸受１８とで、両端支持されている。ケースリッド１４はボルト１９を緩めることで、クランクケース１１から外すことができる。
【００１７】
クランクシャフト１２には、玉軸受１５の近傍に、大径の第１駆動ギヤ２１と小径の第２駆動ギヤ２２とが一体形成されている。
また、バランサ軸１３に第１従動ギヤ２３が一体形成されており、この第１従動ギヤ２３が第１駆動ギヤ２１により駆動される。
【００１８】
そして、バランサ軸１３の一端（ケースリッド１４から遠い方の端）に潤滑油ポンプ２５が機械的に連結されている。すなわち、ポンプ軸２６がバランサ軸１３の軸線上に配置されている。潤滑油ポンプ２５の構造及び作用は後述するが、平軸受１６に設けた環状溝２７及びコンロッド２８の大端部が連結されるクランク軸受２９に潤滑油ポンプ２５で潤滑油を強制的に供給させる。
【００１９】
クランクシャフト１２とクランクケース１１はオイルシール３１でシールされ、クランクシャフト１２とケースリッド１４はオイルシール３２でシールされているため、潤滑油が外へ漏れる心配はない。
クランクシャフト１２の一端にフライホイール３３が取付けられ、バランサ軸１３と共にフライホイール３３によりクランクシャフト１２の円滑回転を図ることができる。
【００２０】
次に、内燃機関の全体的な構造を説明する。
図２に示すように、内燃機関１０は、クランクケース１１と、このクランクケース１１から斜め上に延びるシリンダ部３４と、このシリンダ部３４に嵌められたシリンダライナー３５と、このシリンダライナー３５に移動自在に収納されるピストン３６と、このピストン３６から延びるコンロッド２８と、シリンダ部３４の開口を塞ぐシリンダヘッド３７と、クランクケース１１に収納されているクランクシャフト１２と、このクランクシャフト１２より下位で且つシリンダ部３４へ寄った位置でクランクケース１１に収納されているカムシャフト３８と、クランクシャフト１２より下位で且つ反シリンダ部３４側へ寄った位置でクランクケース１１に収納されているバランサ軸１３と、バランサ軸１３の奥に配置されている潤滑油ポンプ２５と、次に述べるギヤ群及び動弁機構４０とからなる。
【００２１】
クランクシャフト１２に第１駆動ギヤ２１及びこの第１駆動ギヤ２１より小径の第２駆動ギヤ２２が設けられており、大径の第１駆動ギヤ２１に第１従動ギヤ２３が噛み合い、この第１従動ギヤ２３によりバランサ軸１３及び潤滑油ポンプ２５が駆動される。
また、小径の第２駆動ギヤ２２に大径の第２従動ギヤ４１が噛み合い、この第２従動ギヤ４１によりカムシャフト３８が駆動される。このカムシャフト３８が動弁機構４０の駆動源となる。
【００２２】
すなわち、動弁機構４０は、カムシャフト３８と、このカムシャフト３８のカム４２で押し上げられるプッシュロッド４３と、シリンダヘッド３７に揺動自在に支持されプッシュロッド４３で揺動されバルブ４４を開くロッカアーム４５と、バルブ４４を弁閉するバルブスプリング４６とからなる。動弁機構４０により、ピストン３６のポジション（クランクシャフト１２の回転角度）に対応してバルブ４４を開閉させることができる。
【００２３】
次に、図２と視点を１８０°変えた図３に基づいて、潤滑油ポンプ２５を要部とする潤滑油供給装置を説明する。
図３に示すように、潤滑油供給装置４７は、潤滑油ポンプ２５と、この潤滑油ポンプ２５の吸入油路４８及び吐出油路４９とからなる。詳細には、吸入油路４８は潤滑油ポンプ２５の油吸入部５１に繋がっている。吐出油路４９は潤滑油ポンプ２５の油吐出部５２から延びて平軸受（図１、符号１６）の環状溝２７に繋がっている。そして、環状溝２７はシャフト内油路５３でクランク軸受（図１、符号２９）に繋がっている。
【００２４】
次に、潤滑油ポンプ２５の構造と作用を説明する。
図４（ａ）に示すように、潤滑油ポンプ２５は、ポンプ軸２６と、このポンプ軸２６で図反時計方向に回され複数（この例では４個）の歯５５を有するインナーロータ５６と、このインナーロータ５６より多い複数（この例では５個）の内歯５７を有しインナーロータ５６で回されるアウターロータ５８と、このアウターロータ５８を回転自在に収納するポンプハウジング部５９とからなるトロコイドポンプが好適である。ポンプハウジング部５９はクランクケースの一部である。
【００２５】
インナーロータ５６とアウターロータ５８とで歯数が異なるため、（ａ）に斜線で示すようなポンプ空間６１ができる。このポンプ空間６１は（ｂ）では、増大する。この容積増大により、吸引作用が起こり、油吸入部５１を介して潤滑油がポンプ空間６１に導かれる。（ｃ）でポンプ空間６１が油吸入部５１から油吐出部５２へ移り、（ｄ）でポンプ空間６１から潤滑油が油吐出部５２へ吐出される。
すなわち、ポンプ空間６１が容積変化し、容積が増大する過程では潤滑油が吸引され、容積が減少する過程では潤滑油が吐出される。
【００２６】
このような潤滑油ポンプ２５を要部とする潤滑油供給装置４７の好適なレイアウトを図５で説明する。
潤滑油ポンプ２５は、図５に示すように、クランクケース１１の肉厚内に収納されている。加えて、クランクケース１１に溜まっている潤滑油を潤滑油ポンプ２５へ導く吸入油路４８が、クランクケース１１の肉厚内に設けられると共に、潤滑油ポンプ２５で加圧された潤滑油をシャフト内油路（図３、符号５３）へ導く吐出油路４９が、クランクケース１１の肉厚内に設けられている。
【００２７】
なお、吸入油路４８及び吐出油路４９は、クランクケース１１の肉厚内において、斜めや直交して設けることは差し支えない。例えば、吸入油路４８は、クランクケース１１の底面からキリで開けられ、油吸入部５１まで延びる直線通路６２と、この直線通路６２の途中からクランクケース１１の油溜まりへ通じる通孔６３と、直線通路６２の不要部分を塞ぐスチールボール（又はプラグ）６４とで構成することができる。この構成にすれば、吸入油路４８や吐出油路４９を、クランクケース１１の肉厚内に容易に形成することができる。
【００２８】
図から明らかなように、バランサ軸１３の一端に潤滑油ポンプ２５を備えながら、バランサ軸１３に油路を設けなくて済む。バランサ軸に油路を設ける従来の技術に比較して、本発明では、バランサ軸１３の加工が軽微となり、バランサ軸１３の設計が容易になる。
【００２９】
なお、インナーロータ５６とアウターロータ５８とにより圧縮された潤滑油は、インナーロータ５６及びアウターロータ５８と玉軸受１８との間に設けたシール板６５でシールされるため、玉軸受１８側へ許容量を超えて漏れる心配はない。
【００３０】
尚、潤滑油ポンプ２５は、トロコイドポンプが好適であるが、ギヤポンプやベーンポンプであってもよく、形式は任意である。
また、潤滑油供給装置は、内燃機関に広く採用可能であるが、軽量、小型化が厳しく求められる小型の汎用エンジンに好適である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の潤滑油供給装置は、小型の汎用エンジンに好適である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…内燃機関、１１…クランクケース、１２…クランクシャフト、１３…バランサ軸、２９…クランク軸受、４７…潤滑油供給装置、４８…吸入油路、４９…吐出油路、５３…シャフト内油路、６２…直線通路、６３…通孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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