(57)【要約】【課題】  車体姿勢の変化に対応して各オイル溜まりから常時オイルを吸い上げて安定した潤滑を行うことができ、オイル通路を簡素化し、エンジンのオイル攪拌ロスおよび油温上昇を抑制した内燃機関の潤滑装置を提供する。【解決手段】  フィードポンプ１３とスカベンジングポンプ１４、１５とを備えるオイルポンプ１２とオイルタンク１６とがエンジン９の外部に配設されると共に、各ポンプ１３、１４、１５を駆動する駆動軸がエンジン９のクランク軸と同方向に配設されており、エンジン９から最も離れた位置からフィードポンプ１３と二つのスカベンジングポンプ１４、１５が順次配設されると共に、このフィードポンプ１３の吐出側通路にチェックバルブ２４が配設され、さらに、フィードポンプ１３の吐出側通路とスカベンジングポンプ１４の吸込側通路との間にリリーフバルブ２３が配設されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルタンク内の潤滑オイルを内燃機関の各潤滑部に供給するフィードポンプと、前記内燃機関のオイル溜まりに溜まった潤滑オイルを前記オイルタンクに戻すスカベンジングポンプとを備えた潤滑装置であって、前記内燃機関のオイル溜まりを複数の区画に分割すると共に、区画された各オイル溜まりに対応して複数個のスカベンジングポンプを設け、前記フィードポンプとスカベンジングポンプとを有するオイルポンプが、一つのポンプ軸上に平行に配置された複数のローターで構成された内燃機関の潤滑装置において、
前記オイルタンクとオイルポンプが前記内燃機関の外部に配設されると共に、前記ポンプ軸が前記内燃機関のクランク軸と同方向に配設されていることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項２】
前記内燃機関から最も離れた位置から前記フィードポンプと二つのスカベンジングポンプが順次配設されると共に、このフィードポンプの吐出側通路にチェックバルブが配設され、さらに、前記フィードポンプの吐出側通路と前記スカベンジングポンプとの間にリリーフバルブが配設されている請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項３】
前記フィードポンプの吐出側通路と前記スカベンジングポンプの吸込側通路との間にリリーフバルブが配設されている請求項２に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項４】
前記各オイルポンプが、アルミ合金製のダイキャストからなるハウジングと、アルミ合金製の板材からなる隔壁および仕切壁とによって独立した個別のポンプ室に区画されている請求項１乃至３いずれか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】
本発明は、フィードポンプとスカベンジングポンプを備えた内燃機関の潤滑装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン下部のオイルパンに溜まった潤滑オイルをエンジン各部に直接供給するウェットサンプ方式に代わり、オイルパンとは別に充分潤滑オイルを溜めることができるオイル溜まりを設け、このオイル溜まりに溜まった潤滑オイルをスカベンジングポンプによってオイルタンクに送り込んでここに一旦潤滑オイルを溜め、ここからフィードポンプによりエンジン各部に潤滑オイルを供給するようにした、所謂ドライサンプ方式の潤滑装置は、内燃機関の潤滑装置として既に一般的に用いられている。
【０００３】
バギー車のような荒地や傾斜の急な道路を走行する車両は、地上最低高が確保され、かつ重心が低いものが要求されるため、オイルパン等のオイル溜まりの構造は制約を受け、大きな凹凸を付けることができない。このため、ドライサンプ方式の潤滑装置を採用して対応しているが、こうした状況において、車体の傾きを考慮に入れてオイル溜まりの構造を決定しなければならず、形状決定についての制約が大きかった。
【０００４】
こうした課題を解決した内燃機関の潤滑装置として、図７および図８に示すようなものが知られている。図７に示すように、オイルポンプ５０はフィードポンプ５１とメインスカベンジングポンプ５２とサブスカベンジングポンプ５３で構成され、クランクケース６０の前ケース６０ａと後ケース６０ｂの間に設けられている。これらのローター５４、５５、５６は共通の駆動軸６３上に軸方向へ並べて一体回転可能に取り付けられている。オイル溜まり５７、５８はクランクケース６０の底部において前後方向に分離し、隔壁５９により区画され、メインスカベンジングポンプ５２はオイル溜まり５７から、また、サブスカベンジングポンプ５３はオイル溜まり５８からそれぞれ別々にオイルを吸い上げる。ここで、オイル溜まり５７がほぼクランクケース６０の底部中央で、車体姿勢が通常の水平状態にある場合に最もオイルが溜まり易い位置にあるのに対し、オイル溜まり５８は後方、かつ左右方向へずれた位置に配設され、車体姿勢が前後や左右へ大きく傾いた時でも、オイルが移動し易いようになっている。
【０００５】
また、図８に示すように、フィードポンプ５１の吐出側通路とメインスカベンジングポンプ５２およびサブスカベンジングポンプ５３の吐出側通路の間にリリーフバルブ６１が設けられ、フィードポンプ５１の吐出側通路内における油圧が所定のリリーフ圧を超えた時、リリーフバルブ６１を開いて過剰分を逃がし、メインスカベンジングポンプ５２およびサブスカベンジングポンプ５３からの吐出オイルと合わせてオイルクーラー６２を介してオイルタンク６４へ送るようになっている。
【０００６】
このように、メインスカベンジングポンプ５２とサブスカベンジングポンプ５３の配置を適合させることで容易にオイルの吸い上げを最適状態にできるから、クランクケース６０の底部に対する設計の自由度が高くなり、クランクケース６０の底部に対する必要な最低地上高を維持しつつ低重心化を図ることが容易になる。
【特許文献１】特開２００１−７３７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、バギー車をはじめウォータービークル等の車両においては、クランクケースの底部に対する必要な最低地上高を維持しつつ、さらなる低重心化を図る要求がある。こうした要求に対し、前述した従来の潤滑装置では、エンジンのクランクケース６０内に３つのポンプ５１、５２、５３を配設した場合、少なくともポンプ隔壁のスペースが必要となりオイル溜まりやオイルタンクの容積が小さくなる等、限界が生じていた。特に、単気筒エンジンでなく多気筒エンジンではレイアウト上の種々の制約等があり、車体姿勢の変化に対応して各オイル溜まり５７、５８から常時オイルを吸い上げて安定した潤滑を行うことが難しい。
【０００８】
本発明は、こうした従来の問題を解決し、車体姿勢の変化に対応して各オイル溜まりから常時オイルを吸い上げて安定した潤滑を行うことができ、オイル通路を簡素化し、エンジンのオイル攪拌ロスおよび油温上昇を抑制した内燃機関の潤滑装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、オイルタンク内の潤滑オイルを内燃機関の各潤滑部に供給するフィードポンプと、前記内燃機関のオイル溜まりに溜まった潤滑オイルを前記オイルタンクに戻すスカベンジングポンプとを備えた潤滑装置であって、前記内燃機関のオイル溜まりを複数の区画に分割すると共に、区画された各オイル溜まりに対応して複数個のスカベンジングポンプを設け、前記フィードポンプとスカベンジングポンプとを有するオイルポンプを、一つのポンプ軸上に平行に配置された複数のローターで構成した内燃機関の潤滑装置において、前記オイルタンクとオイルポンプが前記内燃機関の外部に配設されると共に、前記ポンプ軸が前記内燃機関のクランク軸と同方向に配設されている構成を採用した。
【００１０】
このように、オイルタンクとオイルポンプが内燃機関の外部に配設されると共に、ポンプ軸が内燃機関のクランク軸と同方向に配設されているので、オイル溜まりの容積を確保することができ、多気筒エンジンにおいてもレイアウト上の制約等を受けず、車体（船体）姿勢の変化に対応して各オイル溜まりから常時オイルを吸い上げて安定した潤滑を行うことができる内燃機関の潤滑装置を提供することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記内燃機関から最も離れた位置から前記フィードポンプと二つのスカベンジングポンプが順次配設されると共に、このフィードポンプの吐出側通路にチェックバルブが配設され、さらに、前記フィードポンプの吐出側通路と前記スカベンジングポンプとの間にリリーフバルブが配設されているので、オイル通路を可及的に短く、かつ簡素化することができ、内燃機関のオイル攪拌ロスおよび油温上昇を抑制した潤滑装置を提供することができる。さらに、オイルポンプを軸方向にコンパクト化した上に、チェックバルブの軸方向のスペースを充分確保することができる。
【００１２】
好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記フィードポンプの吐出側通路と前記スカベンジングポンプの吸込側通路との間にリリーフバルブが配設されていれば、一層オイル通路を短く、かつ簡素化することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記各オイルポンプが、アルミ合金製のダイキャストからなるハウジングと、アルミ合金製の板材からなる隔壁および仕切壁とによって独立した個別のポンプ室に区画されているので、ハウジングの構造を単純化することができると共に、ハウジングを種々な機種に兼用することが可能となり、低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る内燃機関の潤滑装置は、オイルタンク内の潤滑オイルを内燃機関の各潤滑部に供給するフィードポンプと、前記内燃機関のオイル溜まりに溜まった潤滑オイルを前記オイルタンクに戻すスカベンジングポンプとを備えた潤滑装置であって、前記内燃機関のオイル溜まりを複数の区画に分割すると共に、区画された各オイル溜まりに対応して複数個のスカベンジングポンプを設け、前記フィードポンプとスカベンジングポンプとを有するオイルポンプを、一つのポンプ軸上に平行に配置された複数のローターで構成した内燃機関の潤滑装置において、前記オイルタンクとオイルポンプが前記内燃機関の外部に配設されると共に、前記ポンプ軸が前記内燃機関のクランク軸と同方向に配設されているので、オイル溜まりの容積を確保することができ、多気筒エンジンにおいてもレイアウト上の制約等を受けず、車体（船体）姿勢の変化に対応して各オイル溜まりから常時オイルを吸い上げて安定した潤滑を行うことができる内燃機関の潤滑装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
オイルタンク内の潤滑オイルを内燃機関の各潤滑部に供給するフィードポンプと、前記内燃機関のオイル溜まりに溜まった潤滑オイルを前記オイルタンクに戻すスカベンジングポンプとを備えた潤滑装置であって、前記内燃機関のオイル溜まりを複数の区画に分割すると共に、区画された各オイル溜まりに対応して複数個のスカベンジングポンプを設け、前記フィードポンプとスカベンジングポンプとを有するオイルポンプを、一つのポンプ軸上に平行に配置された複数のローターで構成した内燃機関の潤滑装置において、前記オイルタンクとオイルポンプが前記内燃機関の外部に配設されると共に、前記ポンプ軸が前記内燃機関のクランク軸と同方向に配設されており、前記内燃機関から最も離れた位置から前記フィードポンプと二つのスカベンジングポンプが順次配設されると共に、このフィードポンプの吐出側通路にチェックバルブが配設され、さらに、前記フィードポンプの吐出側通路と前記スカベンジングポンプの吸込側通路との間にリリーフバルブが配設されている。
【実施例１】
【００１６】
以下、ウォータービークルに適用された本発明の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る潤滑系統図、図２は実施例の適用されたウォータービークルの船体要部側面図、図３はエンジン回りの断面図、図４はオイルポンプの断面図である。
【００１７】
まず、図２に示すウォータービークルの全体構造を説明する。このウォータービークル１の船体２は、バスタブ状のハル３と蓋状のデッキ４とがガンネル５で水密に結合され、デッキ４の前部にハッチカバー６が開閉自在に配設された構造のものである。デッキ４の上面中央部には鞍乗型のシート７が着脱自在に配設されており、このシート７の前部には操縦ハンドル８が左右操行自在に配設されている。シート７の下方にはエンジン９が搭載されており、このエンジン９の前方、ハッチカバー６の下方には燃料タンク１０が配設されている。また、エンジン９の側方には推進ユニット１１が配設されている。この推進ユニット１１は、エンジン９から突出する図示しない出力軸に連結されたインペラ軸の回転により水を吸い上げ、この吸い込んだ水を加圧して噴射口１１ａから後方に噴射することにより推進力を発生するものである。そして、エンジン９の下部の後方には後述するオイルポンプ１２が配設されている。
【００１８】
次に、図１を用いて本実施形態に係るドライサンプ式の潤滑系統を説明する。このオイルポンプ１２はエンジン９の外部に設けられ、１つのフィードポンプ１３と、２つのスカベンジングポンプ１４、１５を備えている。フィードポンプ１３は、オイルタンク１６からストレーナ１７を介してオイルを吸引し、オイルフィルター１８へ吐出する。このオイルフィルター１８から吐出されたオイルはエンジン９の各潤滑部へ送られ潤滑する。
【００１９】
潤滑後のオイルは、クランクケース（図示せず）の底部に配設されたオイル溜まり１９、２０へ滴下して溜まる。これらのオイル溜まり１９、２０に溜まったオイルは、スカベンジングポンプ１４、１５により、それぞれストレーナ２１、２２を介して吸込まれる。そして、それぞれの吐出側通路よりオイルクーラー（図示せず）が内蔵されたオイルタンク１６へ戻される。なお、このオイルタンク１６はエンジン９の外部に設けられている。
【００２０】
フィードポンプ１３の吐出側通路３９と第１のスカベンジングポンプ１４の吸込側通路４３の間にリリーフバルブ２３が設けられ、フィードポンプ１３の吐出側通路３９内における油圧が所定のリリーフ圧を超えた時、リリーフバルブ２３を開いて過剰分を逃がし、第１のスカベンジングポンプ１４からの吐出オイルと合わせてオイルタンク１６に戻すようになっている。なお、エンジン９が停止状態の時、エンジン９内の高所にあるオイルが逆流しないようにフィードポンプ１３の吐出側通路３９にはチェックバルブ２４が設けられている。
【００２１】
次に、図３および図４を用いてパワーラインおよびオイルポンプの構造について説明する。エンジン９は、４気筒からなり、クランク軸２５を船体２の前後方向へ向けて配置された縦置き形式である。クランク軸２５の回転は、ギヤ機構２７を介してこのクランク軸２５と平行に並設されたアイドル軸２８に伝達される。そして、アイドル軸２８からドグ２９を介してポンプ軸３０に伝達される。また、クランク軸２５の回転は、ギヤ機構２７を介して出力軸３１に伝達され、前述したインペラ軸（図示せず）を回転させる。
【００２２】
オイルポンプ１２は、クランクケース２６の外部に設けられ、ポンプ軸３０によってフィードポンプ１３およびスカベンジングポンプ１４、１５が一緒に駆動される。すなわち、図４に示すように、ポンプ軸３０上に固定ピン３２を介してフィードポンプローター３３、第１のスカベンジングポンプローター３４および第２のスカベンジングポンプローター３５が軸方向にそれぞれ並設され、一体に回転可能に取り付けられている。これらの各ローター３３、３４、３５は、アルミ合金製のダイキャストからなるハウジング３６と、アルミ合金製の板材からなる隔壁３７と、仕切壁３８とによって区画された個別のポンプ室内に回転自在に配設されている。これらの個別のポンプ室が、フィードポンプ１３、第１のスカベンジングポンプ１４、および第２のスカベンジングポンプ１５を構成している。
【００２３】
このように、アルミ合金製の板材からなる隔壁３７と仕切壁３８とを、アルミ合金製のダイキャストからなるハウジング３６に組み入れることにより、ハウジング３６の構造を単純化することができると共に、ハウジング３６を種々な機種に兼用することが可能となり、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
第１のスカベンジングポンプ１４は、オイル溜まりに溜まったオイルとリリーフバルブ２３を介して流入してきた過剰分のオイルと合わせて、矢印で示す流れに沿ってオイルタンク（図示せず）に戻すようになっている。また、フィードポンプ１３は、オイルタンクからオイルを吸い上げ、矢印で示すように、チェックバルブ２４を介してオイルフィルター（図示せず）へ送る。ここで、スカベンジングポンプ１４、１５のオイル溜まりは図示はしていないが、船体の前後に配置され、船体姿勢が前後に傾いた時であってもオイルが溜まり易くなっている。
【００２５】
また、フィードポンプ１３の吐出側通路３９と連通してリリーフ室４０が形成され、リリーフバルブ２３がポンプ軸３０と平行して摺動自在に設けられている。このリリーフバルブ２３は椀状の弁体４１を有し、弁体４１はその摺動によってリリーフ室４０を開閉するようになっている。さらに、弁体４１はリリーフ室４０を閉じるようにばね４２で付勢されている。フィードポンプ１３の吐出側通路３９内における油圧が高くなり、これが所定値以上になり始めると、ばね４２の付勢力に抗しその圧油が図の左方向に弁体４１を押動する。すると、このリリーフバルブ２３のリリーフ室４０が第１のスカベンジングポンプ１４の吸入側通路４３に連通し、フィードポンプ１３の吐出側通路３９の圧油が吸入側通路４３に排出される。これにより、フィードポンプ１３の吐出側通路３９内の油圧が所定値以上になるのを防止する。
【００２６】
次に、図５に示した模式図を用いて潤滑オイルの流れを説明する。本実施形態に係るオイルポンプ１２では、エンジン９側から軸方向に第２のスカベンジングポンプ１５、第１のスカベンジングポンプ１４およびフィードポンプ１３が配列されている。エンジン９で使用されたオイルは、一旦スカベンジングポンプ１４、１５のオイル溜まり（図示せず）に溜まり、スカベンジングポンプ１４、１５で吸い上げられてオイルタンク１６に戻される。オイルタンク１６のオイルはフィードポンプ１３で吸い上げられ、チェックバルブ２４を介して再びエンジン９に圧送される。また、フィードポンプ１３の吐出側通路内における油圧が所定のリリーフ圧を超えた時、リリーフバルブ２３を開いて過剰分を逃がし、第１のスカベンジングポンプ１４からの吐出オイルと合わせてオイルタンク１６に戻すようになっている。
【００２７】
一方、図６は従来のオイルポンプにおける潤滑オイルの流れを示した模式図であるが、エンジンに内蔵されたオイルポンプ５０は、エンジン側から軸方向にフィードポンプ５１、サブスカベンジングポンプ５３、およびメインスカベンジングポンプ５２と配列されている。エンジンで潤滑されたオイルは、一旦スカベンジングポンプ５２、５３のオイル溜まり（図示せず）に溜まり、メインスカベンジングポンプ５２、サブスカベンジングポンプ５３で吸い上げられてオイルタンク５８に戻される。オイルタンク５８のオイルはフィードポンプ５１で吸い上げられ、図示しないチェックバルブを介して再びエンジンに圧送される。また、フィードポンプ５１の吐出側通路内における油圧が所定のリリーフ圧を超えた時、リリーフバルブ６１を開いて過剰分を逃がし、メインスカベンジングポンプ５２、サブスカベンジングポンプ５３からの吐出オイルと合わせてオイルタンク５８に戻すようになっている。
【００２８】
本実施形態に係るオイルポンプ１２はエンジン９の外部に配設されているため、少なくともポンプ隔壁のスペースを確保する必要はなく、エンジンのクランクケース内に３つのポンプ５１、５２、５３を配設した従来のオイルポンプ５０に比べ、オイル溜まりの容積やレイアウト上の制約を受けない。また、これらの模式図を比較して判るように、オイル通路を可及的に短く、かつ簡素化することができ、エンジン９のオイル攪拌ロスおよび油温上昇を抑制した内燃機関の潤滑装置を提供することができる。さらに、オイルポンプ１２を軸方向にコンパクト化した上に、フィードポンプ１３をエンジン９から最も遠い位置に配設することにより、チェックバルブ２４の軸方向のスペースを確保することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る内燃機関の潤滑装置は、前述したウォータービークル以外に、スノーモービルやバギー車等、荒地や斜面の急な道路を走行する車両、特に地上最低高が確保され、かつ重心が低いものが要求される車両に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る内燃機関の潤滑装置における一実施形態を示す潤滑系統図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の潤滑装置が適用されたウォータービークルの船体要部側面図である。
【図３】本発明に係るオイルポンプを含むエンジン回りの断面図である。
【図４】本発明に係る内燃機関の潤滑装置におけるオイルポンプの実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る潤滑装置における潤滑オイルの流れを示した模式図である。
【図６】従来の潤滑装置における潤滑オイルの流れを示した模式図である。
【図７】従来のオイルポンプおよびオイル通路構造を示す断面図である。
【図８】従来の潤滑系統図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・・・・・・・ウォータービークル
２・・・・・・・・・船体
３・・・・・・・・・ハル
４・・・・・・・・・デッキ
５・・・・・・・・・ガンネル
６・・・・・・・・・ハッチカバー
７・・・・・・・・・シート
８・・・・・・・・・操縦ハンドル
９・・・・・・・・・エンジン
１０・・・・・・・・燃料タンク
１１・・・・・・・・推進ユニット
１１ａ・・・・・・・噴射口
１２・・・・・・・・オイルポンプ
１３・・・・・・・・フィードポンプ
１４・・・・・・・・第１のスカベンジングポンプ
１５・・・・・・・・第２のスカベンジングポンプ
１６・・・・・・・・オイルタンク
１７、２１、２２・・ストレーナ
１８・・・・・・・・オイルフィルター
１９、２０・・・・・オイル溜まり
２３・・・・・・・・リリーフバルブ
２４・・・・・・・・チェックバルブ
２５・・・・・・・・クランク軸
２６・・・・・・・・クランクケース
２７・・・・・・・・ギヤ機構
２８・・・・・・・・アイドル軸
２９・・・・・・・・ドグ
３０・・・・・・・・ポンプ軸
３１・・・・・・・・出力軸
３２・・・・・・・・固定ピン
３３・・・・・・・・フィードポンプローター
３４・・・・・・・・第１のスカベンジングポンプローター
３５・・・・・・・・第２のスカベンジングポンプローター
３６・・・・・・・・ハウジング
３７・・・・・・・・隔壁
３８・・・・・・・・仕切壁
３９・・・・・・・・吐出側通路
４０・・・・・・・・リリーフ室
４１・・・・・・・・弁体
４２・・・・・・・・ばね
４３・・・・・・・・吸込側通路
５０・・・・・・・・オイルポンプ
５１・・・・・・・・フィードポンプ
５２・・・・・・・・メインスカベンジングポンプ
５３・・・・・・・・サブスカベンジングポンプ
５４・・・・・・・・フィードポンプローター
５５・・・・・・・・メインスカベンジングポンプローター
５６・・・・・・・・サブスカベンジングポンプローター
５７、５８・・・・・オイル溜まり
５９・・・・・・・・隔壁
６０・・・・・・・・クランクケース
６０ａ・・・・・・・前ケース
６０ｂ・・・・・・・後ケース
６１・・・・・・・・リリーフバルブ
６２・・・・・・・・オイルクーラー
６３・・・・・・・・駆動軸
６４・・・・・・・・オイルタンク
【図１】
2005163570.tif 000003
【図２】
2005163570.tif 000004
【図３】
2005163570.tif 000005
【図４】
2005163570.tif 000006
【図５】
2005163570.tif 000007
【図６】
2005163570.tif 000008
【図７】
2005163570.tif 000009
【図８】
2005163570.tif 000010