(57)【要約】【課題】  部品点数が少なく、低コストで十分な潤滑が得られ、動力損失が小さい４サイクルエンジンの潤滑装置を提供する。【解決手段】  ポンプギヤ１６をエンジンケース４に形成されたポンプケーシング１７の内周面に摺接するように配置し、該ポンプギヤ１６をクランク軸９に配設されたクランクギヤ９ｅにより駆動し、オイルパン４ｂに貯留されたオイルを吸込口を介して上記ポンプギヤ１６と上記ポンプケーシング１７とで構成された摩擦式ポンプ部で吸い込んで吐出口１７ｆ側に移送し、該移送されたオイルを上記ポンプギヤ１６とクランクギヤ９ｅとで構成されたギヤ式ポンプ部により上記吐出口１７ｆから吐出するように構成された摩擦式・ギヤ式併用のオイルポンプ１５を備えた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプギヤをエンジンケースに形成されたポンプケーシングの内周面に摺接するように配置し、該ポンプギヤをクランク軸に配設されたクランクギヤにより駆動し、オイルパンに貯留されたオイルを吸込口を介して上記ポンプギヤと上記ポンプケーシングとで構成された摩擦式ポンプ部で吸い込んで吐出口側に移送し、該移送されたオイルを上記ポンプギヤとクランクギヤとで構成されたギヤ式ポンプ部により上記吐出口から吐出するように構成された摩擦式・ギヤ式併用のオイルポンプを備えたことを特徴とする４サイクルエンジンの潤滑装置。
【請求項２】
請求項１において、上記オイルポンプをクランク軸より下方に配置し、上記吸込口をオイルパンの底部に配置し、上記吐出口を上記ポンプギヤとクランクギヤとの噛合部近傍に配置したことを特徴とする４サイクルエンジンの潤滑装置。
【請求項３】
請求項２において、上記クランク軸の一端からコンロッドのクランクピンに連結された大端部に連通するオイル導入孔をクランク軸に形成し、該オイル導入孔に上記オイル吐出口を連通させるオイル通路をエンジンケースに形成したことを特徴とする４サイクルエンジンの潤滑装置。
【請求項４】
請求項３において、上記オイル導入孔はクランク軸の軸芯に形成されていることを特徴とする４サイクルエンジンの潤滑装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、上記エンジンケースは、クランク軸を収容支持するクランクケースと、該クランクケースの一側を着脱可能に覆うケースカバーとを備えており、上記オイル通路は、上記ケースカバーに、上記吐出口と、上記オイル導入孔に対向するクランク連絡穴とを該ケースカバーの鋳造成形時に形成するとともに、該ケースカバーに、上記クランク連絡穴及び上記吐出口の両方に渡る大きさのオイル通路穴を機械加工により形成し、該オイル穴に蓋部材を着脱可能に装着することにより構成されていることを特徴とする４サイクルエンジンの潤滑装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかにおいて、上記クランクギヤは、バランサ軸を回転駆動するバランサ駆動ギヤが兼用されていることを特徴とする４サイク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、４サイクルエンジンの潤滑装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
４サイクルエンジンの潤滑装置では、飛沫潤滑式又は強制圧送式が採用されている。前者は汎用エンジン等比較的低出力のエンジンに用いられており、スプラッシャー，ディップ等の部品を用いて飛沫を生成するか、クランクケース内圧の変動を用いて噴霧を発生させる構造を有する（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
一方、後者は自動車や自動二輪車等の比較的高出力のエンジンに用いられており、トロコイドポンプ，ギヤポンプ等潤滑油を圧送するためのポンプを有する。（例えば特許文献２参照）
【特許文献１】特開平１１２１８２１３号公報
【特許文献２】特開２０００−２２０５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
飛沫潤滑式の場合、クランクピンとコンロッド大端の軸受の潤滑油量，油圧が不足し、軸受が異常磨耗や焼き付きを起こす懸念がある。またニードル軸受を用いるとエンジン騒音が大きくなる問題がある。
【０００５】
強制圧送式の場合、適切な容量のポンプを用いれば十分な潤滑が得られるが、構成する部品点数が多く、高コストとなり易く、かつポンプを駆動するための動力損失が比較的大きい。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、部品点数が少なく、低コストで十分な潤滑が得られ、動力損失が小さい４サイクルエンジンの潤滑装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、ポンプギヤをエンジンケースに形成されたポンプケーシングの内周面に摺接するように配置し、該ポンプギヤをクランク軸に配設されたクランクギヤにより駆動し、オイルパンに貯留されたオイルを吸込口を介して上記ポンプギヤと上記ポンプケーシングとで構成された摩擦式ポンプ部で吸い込んで吐出口側に移送し、該移送されたオイルを上記ポンプギヤとクランクギヤとで構成されたギヤ式ポンプ部により上記吐出口から吐出するように構成された摩擦式・ギヤ式併用のオイルポンプを備えたことを特徴とする４サイクルエンジンの潤滑装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記オイルポンプをクランク軸より下方に配置し、上記吸込口をオイルパンの底部に配置し、上記吐出口を上記ポンプギヤとクランクギヤとの噛合部近傍に配置したことを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２において、上記クランク軸の一端からコンロッドのクランクピンに連結された大端部に連通するオイル導入孔をクランク軸に形成し、該オイル導入孔に上記オイル吐出口を連通させるオイル通路をエンジンケースに形成したことを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３において、上記オイル導入孔はクランク軸の軸芯に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項３又は４において、上記エンジンケースは、クランク軸を収容支持するクランクケースと、該クランクケースの一側を着脱可能に覆うケースカバーとを備えており、上記オイル通路は、上記ケースカバーに、上記吐出口と、上記オイル導入孔に対向するクランク連絡穴とを該ケースカバーの鋳造成形時に形成するとともに、該ケースカバーに、上記クランク連絡穴及び上記吐出口の両方に渡る大きさのオイル通路穴を機械加工により形成し、該オイル穴に蓋部材を着脱可能に装着することにより構成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れかにおいて、上記クランクギヤは、バランサ軸を回転駆動するバランサ駆動ギヤが兼用されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、ポンプギヤとポンプケーシングからなる摩擦式ポンプ部によりオイルを吸込んでポンプギヤとクランクギヤとの噛合開始点付近まで送油し、このオイルをクランクギヤとポンプギヤとからなるギヤ式ポンプにより吐出してクランク軸内に供給し、さらに該クランク軸内のオイルを該クランク軸の遠心力によってコンロッドの軸受部に供給するようにしたので、従来の飛沫潤滑に比較して確実に潤滑油を被潤滑部に供給でき、焼き付き等の発生を回避でき、またそのためすべり軸受の採用が可能となり、ニードル軸受に比較して騒音の発生を抑制できる。
【００１４】
またオイルの吸込み及び送油については摩擦式として吐出圧を低くしているので、従来のトロコイドポンプ等に比べて動力損失を小さくできる。
【００１５】
請求項２の発明では、上記オイルポンプをクランク軸より下方に配置し、上記吸込口をオイルパンの底部に配置し、上記吐出口を上記ポンプギヤとクランクギヤとの噛合部近傍に配置したので、オイルパンに貯留されているオイルを容易確実に吸い込むことができ、またクランク軸に近い所に吐出口が位置することから、クランク軸への油路を簡単な構造にできる。
【００１６】
請求項３の発明では、上記クランク軸の一端からコンロッドの大端部に連通するオイル導入孔をクランク軸に、例えば請求項４の発明のようにクランク軸の軸芯に形成し、該オイル導入孔に上記オイル吐出口を連通させるオイル通路をエンジンケースに形成したので、コンロッドの大端部の軸受の潤滑を簡単な構造で確実に行なうことができる。
【００１７】
請求項５の発明では、吐出口とクランク軸のオイル導入孔を連通するためのオイル通路を、ケースカバーに吐出口，オイル通路穴，クランク連絡穴を形成するだけで構成したので、特別なオイル供給管等は不要であり、簡単な構造で潤滑を実現できる。しかも吐出口とクランク連絡穴を鋳造整形時に同時に形成し、オイル通路穴を機械加工により形成するだけで送油経路を形成できるので、この点からも構造を簡素化でき、コスト上昇を回避できる。
【００１８】
請求項６の発明では、クランクギヤにバランサ駆動ギヤを兼用し、該バランサ駆動ギヤをギヤポンプの一方のギヤに兼用したので、本発明のオイルポンプを構成するためにはポンプギヤを追加するだけで済み、部品点数の増大を回避しつつ確実な潤滑を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１〜図３は本発明の一実施形態に係る４サイクルエンジンの潤滑装置を説明するための図であり、図１は該エンジンの断面側面図、図２は該エンジンのサイドカバーを外した状態の正面図、図３はさらにギヤ類を外した状態の正面図である。
【００２１】
図において、１は水冷式４サイクルＯＨＶ単気筒エンジンであり、これはシリンダブロック２の上合面２ａ，下合面２ｂにシリンダヘッド３，クランクケース４をそれぞれ接合し、シリンダヘッド３の上合面３ａにヘッドカバー（図示せず）を装着し、さらに上記シリンダブロック２とクランクケース４との接合体の前合面２ｃ，後合面２ｄに前カバー５，後カバー（図示せず）を装着してなる外観を呈している。
【００２２】
上記シリンダブロック２に形成されたシリンダボア２ｅ内にはピストン７が摺動自在に挿入配置されており、該ピストン７にはコンロッド８の小端部が連結され、該コンロッド８の大端部８ａはクランク軸９のクランクピン９ａに連接されている。該クランクピン９ａは前，後のクランクアーム部９ｃ，９ｄの外周部同士を一体的に接続している。なお、上記コンロッド８の大端部８ａに形成されたクランクピン孔８ｂ内にはリング状のすべり軸受８ｃが配設されている。
【００２３】
上記クランク軸９は、上記シリンダブロック２の下合面２ｂとクランクケース４の上合面４ａとの接合部に配置され、上記前，後クランクアーム部９ｃ，９ｄに隣接するよう形成されたジャーナル部９ｂ，９ｂがボール軸受１０，１０を介して軸支されている。なお、１１は上記クランク軸９の後端部に装着された発電機１１である。
【００２４】
上記クランクアーム部９ｃ，９ｄの下方にはオイルが貯留されるオイルパン４ｂが形成されており、該オイルパン４ｂはクランクケース４の、上記ボール軸受１０，１０を支持する前，後ジャーナル壁４ｃ，４ｄ及び左，右壁部４ｅ，４ｆで囲まれた容器状をなしている。
【００２５】
また上記クランク軸９の左側，右側には左，右バランサ軸１２，１３がクランク軸９と平行に配置され、シリンダブロック２の下合面２ｂとクランクケース４の上合面４ａとの接合部に軸支されている。該各バランサ軸１２，１３の前端部に配設されたバランサギヤ１２ａ，１３ａは上記クランク軸９の前端部に装着された同歯数のクランクギヤ９ｅに噛合している。これにより上記各バランサ軸１２，１３はクランク軸と同速で逆向きに回転する。
【００２６】
また上記右バランサ軸１３の上側にはカム軸１４がクランク軸９と平行に配置されている。このカム軸１４の前端部に配設されたカムギヤ１４ａは上記右バランサ軸１３に装着され該カムギヤ１４ａの１／２の歯数を有するカム駆動ギヤ１３ｂに噛合している。これによりカム軸１４はクランク軸９の１／２の速度で回転する。
【００２７】
そして上記クランク軸９の下側に摩擦式・ギヤ式併用のオイルポンプ１５が配設されている。このオイルポンプ１５は、上記クランクギヤ９ｅに噛合し、該クランクギヤ９ｅで回転駆動されるポンプギヤ１６と、上記クランクケース４及び前カバー５の両方でもって構成されたポンプケーシング１７とを備えている。
【００２８】
上記ポンプギヤ１６は樹脂製の円盤１６ａの外周に多数の歯１６ｂを所定ピッチで形成するとともに後面１６ｄに羽根凹部１６ｆを凹設してなるものであり、軸心に介在された軸受１６ｃを介して兼用ボルト１８の支持部１８ａで回転自在に支持されている。上記各羽根凹部１６ｆはポンプギヤ１６の軸受１６ｃの概ね接線方向に延びポンプケーシング１７の周壁１７ｃに対向するよう開口している。
【００２９】
上記兼用ボルト１８は上記前カバー５をクランクケース４に締め付け固定するための締結ボルトが兼用されている。なお、上記前カバー５はクランク軸９の上側及び該前カバー５の外周に沿って配置された締結ボルト１８′でクランクケース４及びシリンダブロック２の前合面に着脱可能に締結されている。
【００３０】
上記ポンプケーシング１７は、上記ポンプギヤ１６の後面１６ｄの少なくとも外周縁部に摺接する環状の後壁１７ａと、該ポンプギヤ１６の前面１６ｅの少なくとも外周縁部に摺接する前壁１７ｂと、上記ポンプギヤ１６の外周に摺接する円弧状の周壁１７ｃとを有する。上記後壁１７ａ及び周壁１７ｃはクランクケース４の前ジャーナル壁４ｃの前側に形成され、上記前壁１７ｂは上記前カバー５のクランクケースとの合面側に形成されており、ポンプケーシング１７は、前カバー５をクランクケース４に取り付けることにより形成される。
【００３１】
ここで該周壁１７ｃは、クランクケース４の前ジャーナル壁４ｃに形成されて上記オイルパン４ｂを前側に開口させる吸込口１７ｄより回転方向（矢印ａ）上流側部分１７ｃ′と、上記吸込口１７ｄから回転方向下流側に向かって上記ポンプギヤ１６とクランクギヤ９ｅとの噛合開始点ｂまで延びる下流側部分１７ｃ′′を有する。
【００３２】
また上記ポンプケーシング１７の一部を構成する上記後壁１７ａの上記吸込口１７ｄに上流側，下流側にて隣接する部分には凹部１７ｅ，１７ｅが凹設されている。これにより吸込口１７ｄ近傍において、後壁１７ａとポンプギヤ１６の後面１６ｄとの間に隙間が形成され、該隙間及び上記ポンプギヤ１６に凹設された羽根凹部１６ｆによってオイルの吸込みが容易確実となっている。
【００３３】
上記前カバー５の上記ポンプケーシング１７の一部を構成する前壁１７ｂの、上記ポンプギヤ１６とクランクギヤ９ｅとの噛合開始点ｂ付近にはオイルの吐出口１７ｆが該前カバー５のクランケース合面側に開口するように形成されている。また上記前カバー５の上記クランク軸９の前端に対向する部分には、クランク連絡穴１７ｈが同じく合面側に開口するように凹設されている。上記吐出口１７ｆ及びクランク連絡穴１７ｈは前カバー５を鋳造成形する際に同時に形成されたものである。
【００３４】
さらにまた上記前カバー５には前面側に開口するようにオイル通路穴１７ｇが形成されている。このオイル通路穴１７ｇは、上記吐出口１７ｆとクランク連絡穴１７ｈとを互いに連通させるためのものであり、該吐出口１７ｆとクランク連絡穴１７ｈの両方に渡る径を有し、前カバー５の前面側から機械加工により形成された円形の穴である。なおこのオイル通路穴１７ｇは前カバー５の前面側から螺挿されたキャップ１９により着脱可能に閉塞されている。
【００３５】
また上記クランク軸９には、上記導入穴１７ｈに向かって開口するオイル導入孔９ｉが該クランク軸９の前端面から軸方向に延びるように形成されている。このオイル導入孔９ｉは上記前クランクアーム部９ｃに分岐形成された分岐孔９ｆ，クランクピン９ａに形成された供給孔９ｇ，９ｈを介して上記コンロッド８の軸受８ｃに連通している。
【００３６】
本実施形態に係る潤滑装置では、エンジンが始動するとクランク軸９のクンクギヤ９ｅによりオイルポンプ１５のポンプギヤ１６が図示矢印ａの方向に回転駆動される。ポンプギヤ１６の回転に伴って、上記オイルパン４ｂに貯留されているオイルが吸込み口１７ｄを介してポンプギヤ１６とポンプケーシング１７との間に吸収される。より詳細には上記羽根凹部１６ｆにより上記周壁１７ｃの凹部１７ｅのオイルがかき上げられ、前，後壁１７ａ，１７ｂ，周壁１７ｃ及びポンプギヤ１６の歯１６ｂとで形成される空間内に押し出され、さらに該ケーシング１７の周壁１７ｃに沿ってポンプギヤ１６とクランクギヤ９ｅとの噛合開始点ｂに送られ、ここで少し昇圧されつつ吐出口１７ｆからオイル通路穴１７ｇに吐出され、さらにクランク連絡穴１７ｈを通ってクランク軸９内に供給される。そしてこのオイルはクランク軸９の回転による遠心力でクランクピン９の供給孔９ｈからコンロッド８軸受８ｃに供給される。
【００３７】
このように本実施形態に係る潤滑装置によれば、ポンプギヤ１６とポンプケーシング１７からなる摩擦式ポンプによりオイルを吸込んでクランクギヤ９ｅとの噛合開始点ｂ付近まで送油し、このオイルをクランクギヤ９ｅとポンプギヤ１６とからなるギヤ式ポンプにより吐出してクランク軸９内に供給し、さらに該クランク軸９内のオイルを該クランク軸９の遠心力によってコンロッド８の軸受８ｃに供給したので、従来の飛沫潤滑に比較して確実に潤滑油を被潤滑部に供給でき、焼き付き等の発生を回避でき、またそのためすべり軸受８ｃの採用が可能となり、ニードル軸受に比較して騒音の発生を抑制できる。
【００３８】
またオイルの吸込み及び送油については摩擦ポンプ式とし、吐出圧を低くしているので、従来のトロコイドポンプ等に比べて動力損失を小さくできる。
【００３９】
またバランサ軸駆動用のクランクギヤ９ｃをギヤポンプの一方のギヤに兼用したので、ポンプギヤ１６を追加するだけで済み、部品点数の増大を回避しつつ確実な潤滑を行なうことができる。さらにこのポンプギヤ１６を樹脂成形品としたので、低コストでオイルポンプを構成できるとともに、騒音の発生を抑制できる。
【００４０】
また送油経路については、前カバー５に吐出口１７ｆ，オイル通路穴１７ｇ，クランク連絡穴１７ｈを形成するだけで済み、特別なオイル供給管等は不要であり、簡単な構造で潤滑を実現できる。しかも吐出口１７ｆとクランク連絡穴１７ｈを鋳造時に同時に形成し、オイル通路穴１７ｇを機械加工により形成するだけで送油経路を形成できるので、この点からも構造を簡素化でき、コスト上昇を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係る４サイクルエンジンの潤滑装置を説明するための断面側面図である。
【図２】上記エンジンの前カバーを取り外した状態の正面図である。
【図３】上記エンジンのギヤ類を取り外した状態の正面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  エンジン
４  クランクケース
４ｂ  オイルパン
５  前カバー（ケースカバー）
８  コンロッド
８ａ  大端部
９  クランク軸
９ａ  クランクピン
９ｅ  クランクギヤ
９ｉ  オイル導入孔
１２，１３  バランサ軸
１５  オイルポンプ
１６  ポンプギヤ
１７  ポンプケーシング
１７ｄ  吸込口
１７ｆ  吐出口
１７ｇ  オイル通路穴（オイル通路）
１７ｈ  クランク連絡穴
１９  キャップ（蓋部材）
ｂ  噛合部
【図１】
2005076622.tif 000003
【図２】
2005076622.tif 000004
【図３】
2005076622.tif 000005