JP2002129927A - ４サイクルエンジン潤滑装置のブリーザ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイルミストを循環させる４サイクルエンジ
ン潤滑装置におけるブリーザ室からのオイルミストおよ
びオイルの流失を防止したブリーザ構造を提供する。 【解決手段】 オイルパン２からのオイルをクランク軸
に噴射してオイルミストを発生させ、このオイルミスト
をクランク室１の圧力脈動により動弁室９を通して循環
させるとともに、前記オイルミストの一部をブリーザ室
１２を通して気液分離しオイルを前記オイルパン２に戻
す４サイクルエンジン潤滑装置のブリーザ構造であっ
て、前記ブリーザ室１２の底部にオイル戻り通路１９を
接続し、このオイル戻り通路１９を介してブリーザ室１
２からのオイルを直接オイルパン２に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オイルミストによ
る４サイクルエンジンの潤滑装置に関し、特にこの潤滑
装置に連通するブリーザ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】小型４サイクルエンジンにおける潤滑装
置として、エンジン本体内に油溜室を設け、この油溜室
に貯留する潤滑油を飛散させてオイルミストを生成する
オイルスリンガをクランク軸又はそれに連動する回転軸
に設け、このオイルミストを循環させる潤滑装置が特開
平９−１７０４１７号公報に開示されている。また、こ
のオイルミストを生成するスリンガを改良して簡単な構
造のスリンガにより油溜室の潤滑油を飛散させる潤滑油
オイルミスト生成装置が特開平１０−１１５２０８号公
報に開示されている。

【０００３】しかしながら、上記各公報記載の潤滑装置
の構造は、オイルミストを生成するための専用のスリン
ガをクランク軸又はこれに連動する回転軸に設けている
ので、その分エンジン自体が大きくなってしまうという
問題があった。また、オイルおよびオイルミストをエン
ジン各部、特に動弁室にオイルを確実に供給するために
は油路の断面積や経路等を考慮してオイルミスト用の断
面積が十分大きい油路を形成する必要があり設計上大き
な制約が生じる。

【０００４】このような従来技術を考慮して、本願出願
人は、先願（特願平11-192984）において、エンジンを
大型化することなく、確実にオイルミストを生成し、オ
イルをエンジン各部に確実に供給することができる４サ
イクルエンジンの潤滑方法および潤滑構造を提案してい
る。

【０００５】この提案された潤滑装置は、オイルパンか
らのオイルをクランク軸に噴射してオイルミストを発生
させ、これをクランク室の圧力脈動により逆止弁を介し
てオイルパンに一旦戻してからオイルミスト通路を通し
て動弁室に導入し、動弁室から逆止弁を介してクランク
室に戻して循環させる構成である。このオイルミスト通
路は途中で分岐してブリーザ室に連通し、ここで気液分
離して空気はブリーザパイプを通してエアクリーナに導
入され、液体オイルは動弁室下部に導入され動弁室底部
からクランク室に戻りクランク室からオイルパンに戻さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記本
願出願人提案の潤滑装置においては、オイルミスト発生
方法やその構造に関しては従来に比べ大幅な効果が得ら
れているが、これに付随したブリーザ構造に関し、分離
したオイルが多量となってブリーザパイプからエアクリ
ーナ側に流出するおそれが生じる。これは、従来技術を
改良した構造により潤滑装置のオイルミスト循環作用が
大きくなり、ブリーザ室で分離したオイル量が増えその
戻りが不充分になるためと考えられる。

【０００７】本発明はこのような点を考慮して、オイル
ミストを循環させる４サイクルエンジン潤滑装置におけ
るブリーザ室からのオイルミストおよびオイルの流失を
防止したブリーザ構造の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、オイルパンからのオイルをクランク軸
に噴射してオイルミストを発生させ、このオイルミスト
をクランク室の圧力脈動により動弁室を通して循環させ
るとともに、前記オイルミストの一部をブリーザ室を通
して気液分離しオイルを前記オイルパンに戻す４サイク
ルエンジン潤滑装置のブリーザ構造であって、前記ブリ
ーザ室の底部にオイル戻り通路を接続し、このオイル戻
り通路を介してブリーザ室からのオイルを直接オイルパ
ンに戻すことを特徴とする４サイクルエンジン潤滑装置
のブリーザ構造を提供する。

【０００９】この構成によれば、ブリーザ室で分離され
たオイルは、クランク室を介することなく直接ブリーザ
室底部のオイル戻り通路からオイルパンに戻されるた
め、多量のオイルを円滑にオイルパンに流すことがで
き、ブリーザ室から溢れてブリーザパイプから流出する
ことはない。この場合、逆止弁を用いることなくクラン
ク室の圧力脈動によりオイルミストを脈動周期で往復動
作させながら循環させることにより、構成が簡素化する
とともに、オイルミスト循環量が過大とならず、適正な
循環量となってブリーザ室からのオイルが確実にオイル
パンに戻される。

【００１０】好ましい構成例では、前記オイル戻り通路
は、前記オイルパンの油面下となる位置に開口すること
を特徴としている。

【００１１】この構成例によれば、ブリーザ室に連通す
るオイル戻り通路がオイルパンの油面下に開口するた
め、ブリーザ室内へのクランク室からの脈動の影響がほ
とんどなくなり、オイルが円滑にオイルパンに戻る。

【００１２】さらに好ましい構成例では、前記潤滑装置
は、オイルパンからのオイルをクランク軸とともに前記
動弁室内のカム軸に噴射して該動弁室底部からオイルを
オイルパンに直接戻す構成であって、前記オイルミスト
は、オイルパンからオイルポンプ駆動歯車室を通過した
後に前記動弁室上部側および前記ブリーザ室側に分岐し
て流れることを特徴としている。

【００１３】この構成によれば、動弁室にはクランク室
で生成したオイルミストが導入されるとともにオイルパ
ンからのオイルがカム軸に噴射されるため、潤滑効果が
高まる。また、動弁室のオイルはその底部から直接オイ
ルパンに戻されるためオイルが円滑に循環して信頼性の
高い潤滑機能が得られる。また、オイルパンのオイルミ
ストがオイルパンに近接したオイルポンプ駆動歯車室を
通過してからブリーザ室に分岐して流れるように構成さ
れるため、ブリーザ室をエンジン内でコンパクトに配設
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態
に係る潤滑装置の構成図である。クランク室１に連通し
てオイルパン２が設けられ、内部にオイル７０が貯留さ
れる。７０ａは油面を示す。クランク室１内には、クラ
ンク軸およびこれに連動するコンロッドやピストン等
（いずれも図示しない）が収容される。クランク室１内
のクランク軸は、オイルポンプ駆動歯車室３内の駆動歯
車を介してオイルポンプ（トロコイドポンプ）４を駆動
する。オイルポンプ４は、ストレーナ５を介してオイル
パン２内のオイルを吸引し、これをオイル通路６を通し
てクランク室１内に圧送する。

【００１５】このオイル通路６は、クランク室１に臨む
噴出口（ジェット）７を有し、圧送されたオイルをクラ
ンク室内に向けて噴射する。これにより、液体オイルが
クランク軸のウェブやコンロッド等の回転部に衝突して
飛散して撹拌され霧状化してオイルミストが生成され
る。

【００１６】クランク室１はその底部の連通孔（不図
示）を介してオイルパン２と連通し、クランク室１内で
生成されたオイルミストが液状オイルとともにオイルパ
ン２内に流入する。この場合、クランク室１からオイル
パン２へのオイルミストおよびオイルの流入経路上に、
オイルパン内のオイル攪拌防止用のデフレクター（不図
示）を備えてもよい。

【００１７】オイル通路６は、クランク室１に連通する
ジェット７の分岐部分に連続して吸気弁および排気弁
（いずれも図示しない）を駆動するための動弁系を収容
する動弁室９に連通する。この動弁室９に連通するオイ
ル通路６は、動弁室９に臨んでカム軸１０に向けた位置
に噴出口（ジェット）８を有し、圧送された液体オイル
をカム軸１０に向けて噴射する。

【００１８】オイルパン２内に充満するオイルミスト
は、オイルポンプ駆動歯車室３を流通してオイルミスト
室１１に流入し、ここから２方向に分れて、一方はブリ
ーザ室１２方向に流れ、他方はオイルミスト通路１５を
通して動弁室上部１６のロッカーアーム（不図示）等に
供給される。ブリーザ室１２内では、例えばラビリンス
構造により、クランク室内から押出されたオイルミスト
の液体成分（オイル）を気体成分（空気）から分離し、
空気のみをブリーザエアとしてエアクリーナ１３に送
る。エアクリーナ１３はこのブリーザエアを外気ととも
にエレメントを通して吸気系に供給する。

【００１９】一方、このブリーザ室１２で分離された液
体オイルは、ブリーザ室底部に接続されたオイル戻り通
路１９を通して直接オイルパン２内に戻される。このオ
イル戻り通路１９は、その開口端部が油面７０ａより低
い位置となるようにオイルパンの底部付近に開口し、オ
イルをオイルパンの油面下に戻す。これにより、クラン
ク室１の圧力脈動等の影響を受けずに安定してブリーザ
室１２からオイルをオイルパン２に戻すことができる。

【００２０】他方、オイルミスト室１１からオイルミス
ト通路１５を通して動弁室９の上部１６に供給されたオ
イルミストは、動弁室９内を流れ落ちて動弁系に対し潤
滑作用を施す。動弁室９内のオイルはその底部に設けた
不図示のオイル戻り孔またはオイル戻り通路７１を介し
てオイルパン２に戻される。この場合、オイル戻り通路
７１を前述のブリーザ室１２からのオイル戻り通路１９
と同様に油面下に開口させてもよい。

【００２１】上記構成の潤滑装置において、クランク室
１内で発生したオイルミストは、ピストンの往復動作に
伴うクランク室の圧力脈動により、脈動周期で往復動作
しながらエンジン内を前述のように循環する。

【００２２】図２〜図５は上記図１の潤滑装置を備えた
４サイクルエンジンの具体的な構成例を示す。図２は前
後方向に沿ったエンジン縦断面図、図３は左右方向に沿
ったエンジン縦断面図、図４は図２のＡ−Ａ方向から見
た動弁室の構成図、図５は図２のＢ−Ｂ方向から見たオ
イルポンプ部分の構成図である。

【００２３】このエンジン２０は、ＯＨＶ型の４サイク
ル単気筒エンジンであり、例えばスクータ等の小型自動
二輪車や動力補助自転車等のエンジン付き小型二輪車に
搭載される。

【００２４】このエンジン２０のクランク軸２１は車体
の前後方向に配置され、図３に示すように、クランク室
１内にウェブ２２およびこれと対向する位置にコネクテ
ィングピン２３を介してコンロッド２４が連結される。
コンロッド２４の上端部にはピストン２５が連結され、
シリンダボア２６内を摺動する。ピストン上面側に形成
される燃焼室２７に臨んで吸気弁２８および排気弁２９
が装着される。

【００２５】クランク軸２１の前端部には、図２に示す
ように、空冷用ファン３０が固定され、エアシュラウド
３１の前面に設けた外気取入れ口３２から外気を導入し
てエンジン２０を冷却する。空冷用ファン３０の内側の
クランク軸２１にはフライホイルマグネト３３が固定さ
れ、ステータコイル３４とともに発電機を形成する。

【００２６】クランク室１の外側の動弁室９内に突出す
るクランク軸２１の後端部には、図４に示すように、カ
ム駆動歯車３５が装着される。動弁室９内のクランク軸
２１の上方にはクランク軸２１と平行に吸排気弁共通の
単一カム軸１０が設けられる。カム軸１０にはクランク
軸側のカム駆動歯車３５と噛み合うカム歯車３６および
カム３７が装着される。カム３７には、吸気用および排
気用のカムフォロア３８，３９が軸４０に枢着される。
各カムフォロア３８，３９は、カム３７に摺接してそれ
ぞれプッシュロッド４１，４２を上下動させ、これらの
プッシュロッド上端に取付けた吸気用ロッカーアーム４
３および排気用ロッカーアーム４４を介して吸気弁２８
および排気弁２９をクランク軸２１に同期して開閉動作
させる。

【００２７】なお、本発明における動弁室９は、プッシ
ュロッド上端に連結されるロッカーアームや吸排気弁等
が備る動弁室上部１６（図１、図４）と、カムやカムフ
ォロア等が備るカム軸１０の周辺部と、クランク軸に装
着されたカム駆動歯車等が備る動弁室下部１４とを含む
ものである。

【００２８】プッシュロッド４１，４２間のシリンダヘ
ッド４５には吸気ポート４６が形成され、その燃焼室側
端部に前記吸気弁２８が装着される。また、シリンダヘ
ッド４５の前方に向けて排気ポート４７が形成され、そ
の燃焼室側端部に前記排気弁２９が装着される。

【００２９】ロッカーアーム４３，４４等を収容したシ
リンダヘッド４５の上部を形成する動弁室９の上部１６
はヘッドカバー４８で覆われる。ヘッドカバー４８の上
面側にはオイルミスト通路４９が設けられる。このオイ
ルミスト通路４９は、動弁室９の上部１６に臨む開口５
０を有し、この開口５０を通してオイルミストを動弁室
９の上部１６に供給する。

【００３０】エンジン２０は、図３に示すように、上下
のクランクケース５１，５２からなり、上クランクケー
ス５１に対し、合い面Ｐで下クランクケース５２を接合
してボルト５３で固定している。これにより、両クラン
クケース間にクランク室１が形成されその下側にオイル
パン２が形成される。

【００３１】クランク室１の底部に連通孔７２が形成さ
れ、その下側にデフレクター７３が設けられる。クラン
ク室１内で発生したオイルミストおよびオイルは、この
連通孔７２を通して流れ、デフレクター７３を介してオ
イルパン２内に流入する。

【００３２】オイルパン２の底部には、図５に示すよう
に、ストレーナ５に接続されたオイルポンプ４が設けら
れる。クランク室１の外部にオイルポンプ駆動歯車室３
が形成され、このオイルポンプ駆動歯車室３内に突出す
るクランク軸２１上に駆動ウォームギヤ５５が装着され
る。この駆動ウォームギヤ５５に噛み合うウォームホイ
ルギヤ５６がオイルポンプ４の駆動軸５７に固定され、
オイルポンプ４を回転駆動する。オイルポンプ４の吐出
側はオイル通路立上がり部６ａに接続され、オイルを矢
印のように圧送する。

【００３３】オイル通路立上がり部６ａは、クランク軸
２１と平行なオイル通路水平部６ｂに接続する。このオ
イル通路水平部６ｂは、クランク軸２１のほぼ中央部
で、分岐部６ｃが形成され、ここから図３に示すよう
に、絞りジェット７を介してクランク室１に臨んで開口
する。さらにこの分岐部６ｃの先のクランク軸２１の後
部側のオイル通路水平部６ｂはオイル通路垂直部６ｄに
接続する（図４）。このオイル通路垂直部６ｄは、図４
に示すように、上下クランクケース５１，５２同士を結
合するボルト５３が挿通するボルト孔を利用することが
できる。このオイル通路垂直部６ｄ（ボルト孔）は、絞
りジェット８を介して動弁室９内のカム軸１０付近の位
置に臨んで開口する。

【００３４】オイルパン２はその上部開口２ａ（図５）
を介してオイルポンプ駆動歯車室３と連通し、オイルポ
ンプ駆動歯車室３はさらにその上部開口３ａを介してオ
イルミスト室１１に連通する。このオイルミスト室１１
は２方向に分れて連通し、一方は出口部１１ａを介して
オイルミスト通路１５に連通し、他方はブリーザ室１２
に連通する。オイルミスト通路１５は、図３に示すよう
に、シリンダ側面に沿って立上がり、ヘッドカバー４８
の上面に形成したオイルミスト通路４９に連通する。

【００３５】ブリーザ室１２には、図２に示すように、
対向櫛歯状のラビリンス壁１２ａが設けられ、オイルミ
ストを気体（空気）と液体オイルに分離する。オイルが
除去された気体はブリーザエアとしてブリーザパイプ５
８を通してエアクリーナ（図示しない）に送られる。

【００３６】一方、分離された液体オイルは、ブリーザ
室１２の底部に設けた例えば２つのオイル孔５９を通し
てオイル戻り通路１９に流入し、オイルパン２の底部に
戻される。このオイル戻り通路１９は、油面７０ａの下
側に開口する。エンジン２０のシリンダ軸は水平に対し
角度θだけ傾斜している。

【００３７】動弁室９の下部１４は、図４に示すよう
に、その底部に形成したオイル戻り孔７５を介してオイ
ルパン２に連通する。

【００３８】上記構成の潤滑装置を備えたエンジンにお
いて、オイルパン２内のオイルがオイルポンプ４により
オイル通路立上がり部６ａおよび水平部６ｂを通して圧
送される。このオイルは、絞りジェット７を通してクラ
ンク室１内に噴射される。これにより、液状オイルがク
ランク軸２１に注がれ、そのウェブ回転部や軸受け部お
よびコネクティングピン２３等に対し潤滑作用を与える
とともに、この噴射されたオイルがクランク室内で回動
するウェブ２２やコンロッド２４等に衝突して霧状化
し、オイルミストを生成する。

【００３９】クランク室１内で生成されたこのオイルミ
ストは、ピストン動作による圧力脈動により、デフレク
ター７３を介してオイルパン２内に送り出される。この
オイルミストは、さらにオイルパン２から上部開口２ａ
（図５）を通してオイルポンプ駆動歯車室３内に圧送さ
れオイルポンプ駆動用の駆動ホイル５５やウォームギヤ
５６等に対し潤滑作用を与える。

【００４０】オイルミストはこのオイルポンプ駆動歯車
室３からその上部開口３ａ（図５）を通してオイルミス
ト室１１に送られ、一部はここから出口部１１ａを介し
てオイルミスト通路１５を通り、ヘッドカバー４８上部
のオイルミスト通路４９を通って開口５０から動弁室９
の上部１６に供給され動弁室９内の動弁系に対し潤滑作
用を施す。

【００４１】この動弁室９内には、さらに、オイルポン
プ４から圧送される液体オイルが、オイル通路水平部６
ｂを通り、クランク室１へ分岐する絞りジェット７の先
のオイル通路垂直部６ｄ（ボルト孔）内を流れ、絞りジ
ェット８からカム軸１０に向けて噴射され、カム歯車３
６やカム３７等のカム機構に対し潤滑作用を施す。

【００４２】一方、オイルミスト室１１からは、動弁系
に送られたオイルミスト以外のオイルミストがブリーザ
室１２に供給される。オイルミストはこのブリーザ室１
２で気液分離されて、液体オイル成分が除去された空気
はブリーザパイプ５８を通してエアクリーナに送られ、
液体オイルはオイル孔５９およびオイル戻り通路１９を
通してオイルパン２の油面下に戻される。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、ブリーザ室で分離されたオイルは、クランク室を介
することなく直接ブリーザ室底部のオイル戻り通路から
オイルパンに戻されるため、多量のオイルを円滑にオイ
ルパンに流すことができ、ブリーザ室から溢れてブリー
ザパイプから流出することはない。この場合、逆止弁を
用いることなくクランク室の圧力脈動によりオイルミス
トを脈動周期で往復動作させながら循環させることによ
り、構成が簡素化するとともに、オイルミスト循環量が
過大とならず、適正な循環量となってブリーザ室からの
オイルが確実にオイルパンに戻される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る潤滑装置の構成図。

【図２】 本発明の実施形態に係る潤滑装置の前後方向
に沿った縦断面図。

【図３】 図２の潤滑装置の左右方向に沿った縦断面
図。

【図４】 図２のＡ−Ａ方向矢視図。

【図５】 図２のＢ−Ｂ方向矢視図。

【符号の説明】

１：クランク室、２：オイルパン、３：オイルポンプ駆
動歯車室、４：オイルポンプ、５：ストレーナ、７，
８：絞りジェット、９：動弁室、１０：カム軸、１１：
オイルミスト室、１２：ブリーザ室、１４：動弁室下
部、１５：オイルミスト通路、１６：動弁室上部、１
９：オイル戻り通路、２０：エンジン、２１：クランク
軸、２２：ウェブ、２３：コネクティングピン、２４：
コンロッド、２５：ピストン、２６：シリンダボア、２
７：燃焼室、２８：吸気弁、２９：排気弁、３０：空冷
用ファン、３１：エアシュラウド、３２：外気取入れ
口、３３：フライホイルマグネト、３４：ステータコイ
ル、３５：カム駆動歯車、３６：カム歯車、３７：カ
ム、３８，３９：カムフォロア、４０：軸、４１，４
２：プッシュロッド、４３，４４：ロッカーアーム、４
５：シリンダヘッド、４６：吸気ポート、４７：排気ポ
ート、４８：ヘッドカバー、４９：オイルミスト通路、
５０：開口、５１：上クランクケース、５２：下クラン
クケース、５３：ボルト、５５：駆動ウォームギヤ、５
６：ウォームホイルギヤ、５７：駆動軸、５８：ブリー
ザパイプ、５９：オイル孔、７０：オイル、７０ａ：油
面、７１：オイル戻り通路、７２：連通孔、７３：デフ
レクター、７５：オイル戻り孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 義治 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G013 AA05 AB02 BA02 BA04 BB04 BB17 BC01 BC11 BD22 BD23 BD47 3G015 AA05 AB02 BA03 BD11 BD24 BE05 BE15 BF05 BF08 CA06 CA11 DA02 DA10 EA07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オイルパンからのオイルをクランク軸に噴
   射してオイルミストを発生させ、このオイルミストをク
   ランク室の圧力脈動により動弁室を通して循環させると
   ともに、前記オイルミストの一部をブリーザ室を通して
   気液分離しオイルを前記オイルパンに戻す４サイクルエ
   ンジン潤滑装置のブリーザ構造であって、 前記ブリーザ室の底部にオイル戻り通路を接続し、この
   オイル戻り通路を介してブリーザ室からのオイルを直接
   オイルパンに戻すことを特徴とする４サイクルエンジン
   潤滑装置のブリーザ構造。
2. 【請求項２】前記オイル戻り通路は、前記オイルパンの
   油面下となる位置に開口することを特徴とする請求項１
   に記載の４サイクルエンジン潤滑装置のブリーザ構造。
3. 【請求項３】前記潤滑装置は、オイルパンからのオイル
   をクランク軸とともに前記動弁室内のカム軸に噴射して
   該動弁室底部からオイルをオイルパンに直接戻す構成で
   あって、前記オイルミストは、オイルパンからオイルポ
   ンプ駆動歯車室を通過した後に前記動弁室上部側および
   前記ブリーザ室側に分岐して流れることを特徴とする請
   求項１または２に記載の４サイクルエンジン潤滑装置の
   ブリーザ構造。