JP2006132367A - Lubricating device of vertical engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はクランク軸が上下方向を向いてクランクケースに装着されるバーチカルエンジンの潤滑装置に関する。 The present invention relates to a vertical engine lubrication device mounted on a crankcase with a crankshaft facing in the vertical direction.
バーチカルエンジンはクランク軸が上下方向となってクランクケースに装着されるタイプのエンジンであって、バーチカルシャフトエンジンないし縦軸エンジンとも言われ、草刈り機(芝刈り機)や刈払機などの動力源として使用されている。このようなバーチカルエンジンにおいては、クランクケースの下端部は潤滑油を収容するオイルパンとなっており、オイルパン内の潤滑油がクランク軸を回転自在に支持する軸受やクランク軸のジャーナル部等の摺動面に供給される。 The vertical engine is a type of engine that is installed in the crankcase with the crankshaft up and down, and is also called a vertical shaft engine or vertical axis engine, and is used as a power source for mowers and lawn mowers. Has been. In such a vertical engine, the lower end portion of the crankcase is an oil pan that contains lubricating oil, and the lubricating oil in the oil pan supports the crankshaft rotatably, such as a journal portion of the crankshaft. Supplied to the sliding surface.
オイルパン内の潤滑油を垂直方向のクランク軸の下端部を支持する軸受部に供給するために、特許文献1には、クランクケース内に動弁カム軸により回転駆動される潤滑油跳ね上げ具を取り付けるようにした潤滑装置が記載されている。また、特許文献2にはクランク軸に対して直角に配置されたガバナーのガバナーホルダをクランク軸により回転駆動するとともに、ガバナーホルダの外周にオイルパンの潤滑油に浸漬されるオイルディッパ(オイルスクレーパ)を設けるようにした潤滑装置が記載されている。
しかしながら、特許文献1記載のように、クランクケース内に専用の潤滑油跳ね上げ具を設けると、エンジンの部品点数が増加してエンジン構造が複雑化し、エンジンの製造コストを低減することができない。また、特許文献2記載のように、ガバナーホルダに設けられたオイルディッパにより潤滑油を掻き上げるようにすると、ガバナーホルダの外周面に付着した潤滑油が掻き上げられるに過ぎず、潤滑油を充分に所望の潤滑油要求部に供給することができない。特に、吸排気バルブを駆動するための動弁機構をOHV型やOHC型としたバーチカルエンジンにおいては、燃焼圧力がサイドバルブ型のエンジンに比して高いので、クランク軸のジャーナル部に加わる負荷が大きくなり、摺動面の潤滑性能を高める必要がある。
However, as described in Patent Document 1, when a dedicated lubricating oil jumper is provided in the crankcase, the number of parts of the engine increases, the engine structure becomes complicated, and the manufacturing cost of the engine cannot be reduced. Further, as described in
本発明の目的は、バーチカルエンジンにおけるエンジンの潤滑性能を向上することにある。 An object of the present invention is to improve engine lubrication performance in a vertical engine.
本発明のバーチカルエンジンの潤滑装置は、ピストンにより回転駆動されるクランク軸が上下方向を向いて装着されるクランクケースに、前記クランク軸の下端部を回転自在に支持するとともに潤滑油を収容するオイルパンを設けてなるバーチカルエンジンの潤滑装置であって、前記クランク軸に取り付けられる嵌合部と当該嵌合部から相互に回転中心に対して対称的に径方向外方に突出し複数で一対をなすアームとを有するスクレーパを前記クランク軸に取り付け、前記嵌合部から前記クランク軸の径方向外方に延びる水平部と、当該水平部から前記オイルパン内に向けて前記クランク軸に沿って延びる垂直部と、当該垂直部に対して折り曲げられ回転方向前方側に向けて下向きに傾斜して前記潤滑油内に浸漬されるオイルディッパとを前記それぞれのアームに形成することを特徴とする。 The vertical engine lubrication device of the present invention is an oil that rotatably supports the lower end portion of the crankshaft and accommodates lubricating oil in a crankcase in which a crankshaft driven to rotate by a piston is mounted in the vertical direction. A lubricating device for a vertical engine provided with a pan, wherein a fitting portion attached to the crankshaft and a fitting portion projecting radially outward from the fitting portion symmetrically with respect to the center of rotation form a pair. A scraper having an arm is attached to the crankshaft, a horizontal portion extending radially outward of the crankshaft from the fitting portion, and a vertical extending along the crankshaft from the horizontal portion into the oil pan And an oil dipper that is bent with respect to the vertical portion and inclined downward toward the front side in the rotational direction and immersed in the lubricating oil. And forming each of the arms.
本発明のバーチカルエンジンの潤滑装置は、2つのアームにより一対を形成し、一方の前記アームの前記オイルディッパを前記垂直部に対して径方向外方に折り曲げ、他方の前記アームの前記オイルディッパを前記垂直部に対して径方向内方に折り曲げて前記水平部に対向させることを特徴とする。 In the vertical engine lubrication device of the present invention, a pair is formed by two arms, the oil dipper of one of the arms is bent radially outward with respect to the vertical portion, and the oil dipper of the other arm is It is characterized in that it is bent radially inward with respect to the part so as to face the horizontal part.
本発明によれば、オイルスクレーパは嵌合部から径方向外方に向けて回転中心に対して対称的に放射状に延びる複数のアームを有しているので、クランク軸とともに回転する際に偏心荷重をクランク軸に加えることなく、クランク軸の回転力にアンバランス影響を与えることなくエンジンの各潤滑油要求部に潤滑油を効率的に供給することができる。 According to the present invention, since the oil scraper has a plurality of arms extending radially outward from the fitting portion in the radial direction and symmetrically with respect to the rotation center, an eccentric load is applied when rotating with the crankshaft. Thus, the lubricating oil can be efficiently supplied to each lubricating oil demanding part of the engine without adding an unbalanced effect to the crankshaft and without affecting the rotational force of the crankshaft.
オイルスクレーパは潤滑油を掻き上げて上方に飛散させるオイルディッパを有しているので、潤滑油を強制的に供給するポンプなどを設けたり、エンジンの構造を大幅に変更することなく、少ない部品点数でエンジン構成部品に対して潤滑油を効率的に供給することができる。 The oil scraper has an oil dipper that scoops up the lubricating oil and scatters it upwards, so there is no need to install a pump that forcibly supplies the lubricating oil or to change the structure of the engine. Lubricating oil can be efficiently supplied to engine components.
複数のアームのうちの1つのオイルディッパを径方向外方に折り曲げて、他のアームのオイルディッパを径方向内方に折り曲げて形成することによって、それぞれのオイルディッパにより相互に異なった部位に対して潤滑油を飛散させることができ、全ての潤滑油要求部に効率的に潤滑油を供給することができる。また、オイルディッパの垂直部に対する角度を調整することにより、潤滑油の飛散方向を変化させることができる。 By lubricating one oil dipper of a plurality of arms outward in the radial direction and bending the oil dipper of the other arm inward in the radial direction, each oil dipper can lubricate different parts. And the lubricating oil can be efficiently supplied to all the lubricating oil requesting parts. Further, the scattering direction of the lubricating oil can be changed by adjusting the angle of the oil dipper with respect to the vertical portion.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1はバーチカルエンジンを示す縦断面図であり、図2は図1におけるA−A線に沿う断面図であり、図3は図1および図2に示したバーチカルエンジンの吸排気系を示す概略図であり、図4は図2におけるB−B線に沿う断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a vertical engine, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic view showing an intake / exhaust system of the vertical engine shown in FIGS. FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG.
このバーチカルエンジン10のクランクケース11は、図2に示すようにほぼ筒形となった側壁部12a、および図1に示すように側壁部12aの上部に一体に設けられた天壁部12bを有するケース本体12と、側壁部12aの下部に取り付けられるオイルパン13とを備えており、内部にはクランク室11aが形成されている。クランクケース11内にはクランク軸14が上下方向つまり垂直方向を向いて装着されており、クランク軸14の上端部は天壁部12bにボール軸受15を介して支持され、下端部はオイルパン13に設けられた円筒部16に支持されている。このオイルパン13内には、エンジンを構成する各部材の摺動部つまり潤滑油要求部に供給される潤滑油Lが収容され、潤滑油Lがクランク軸14とオイルパン13との間から漏れるのを防止するためにオイルパン13にはオイルシール17が装着されている。このバーチカルエンジンが草刈り(芝刈り)機や刈払機の動力源として使用される場合には、クランク軸14の下端部には草刈り用の切刃が直接、或いは、図示しないシャフトを介して連結される。
The
ケース本体12にはシリンダ18が一体に設けられており、このシリンダ18に水平方向を向いて形成されたシリンダボア19内にはピストン20が水平方向に往復動自在に装着され、ピストン20はコネクティングロッド21によりクランク軸14に連結され、ピストン20の往復動によりクランク軸14は回転駆動される。シリンダ18にはシリンダヘッド22が取り付けられており、シリンダヘッド22とシリンダ18とにより燃焼室23が形成される。シリンダヘッド22には、図3に示すように、燃焼室23に混合気を供給する吸気ポート24と、燃焼排ガスを排出する排気ポート25とが形成され、吸気ポート24に連通する吸気管26と排気ポート25に連通する排気管27とがシリンダヘッド22に装着されている。シリンダヘッド22には燃焼室23内の混合気を点火するための点火プラグ30が図1に示すように取り付けられている。
A
図3に示すように、シリンダヘッド22には吸気ポート24を開閉する吸気バルブ31と排気ポート25を開閉する排気バルブ32が装着されるとともに、動弁カム33を有するカムシャフト34が回転自在に組み付けられており、図2に示すようにクランク軸14に固定された駆動側スプロケット35とカムシャフト34に固定された従動側スプロケット36との間にはチェーン37が掛け渡され、カムシャフト34はクランク軸14により回転駆動され、クランク軸14が2回転するとカムシャフト34は1回転する。図3に示すようにシリンダヘッド22に設けられたロッカーシャフト38には、動弁カム33の回転により所定のタイミングで吸気バルブ31を開閉駆動するロッカーアーム39aと、排気バルブ32を開閉駆動するロッカーアーム39bとが揺動自在に装着されている。このように、吸気バルブ31と排気バルブ32とを開閉駆動する動弁機構は、これらのバルブ31,32と動弁カム33がシリンダヘッド22に装着されており、OHC型となっている。
As shown in FIG. 3, the
図1に示すように、クランクケース11の上方にはこれを覆うようにエンジンカバー41が取り付けられており、このエンジンカバー41内にはクランク軸14の上端に固定された冷却ファン42が配置され、クランク軸14の回転によって冷却ファン42によりクランクケース11の外面に沿って流れる冷却風が生成される。エンジンカバー41にはエンジンを始動させるリコイルスタータのリコイルプーリ43が回転自在に装着され、このリコイルプーリ43にはリコイルロープ44が巻き付けられている。一方、クランク軸14には回転筒体45が取り付けられており、リコイルプーリ43には、これを回転させると回転筒体45に係合してリコイルプーリ43の回転をクランク軸14に伝達する係合機構46が設けられている。したがって、作業者がリコイルロープ44を引っ張ってクランク軸14を回転させると、クランク軸14が回転されてエンジンを始動させることができる。
As shown in FIG. 1, an
ガバナー機構を構成するため、図4に示すように、オイルパン13にはガバナーホルダ51がクランク軸14に平行となって回転自在に装着され、ガバナーホルダ51の外周面には、クランク軸14に固定された駆動歯車52に噛み合う従動歯車53が設けられており、クランク軸14の回転によりガバナーホルダ51は回転駆動される。ガバナーホルダ51には、図4に示すように、2つのガバナーウエイトつまり重り54がそれぞれピン55により揺動自在に取り付けられるとともに、両方の重り54に当接するガバナー軸56が組み込まれており、ガバナー軸56はオイルパン13に設けられた軸部57に軸方向に摺動自在に嵌合している。エンジン回転数が高くなると遠心力により重り54は図4に示すように上端部が相互に広がるように揺動してガバナー軸56を押し上げる。クランクケース11には、図2に示されるように、L字形状に折り曲げられたガバナーレバー58が回動自在に装着され、ガバナーレバー58の作動端部はガバナー軸56に対向している。
As shown in FIG. 4, a
図5(A)は図1および図4に示されたスクレーパ60を示す斜視図であり、図5(B)は図5(A)の平面図である。
5A is a perspective view showing the
スクレーパ60は金属製の板材を折り曲げることにより形成されており、クランク軸14に圧入嵌合される嵌合孔61が形成された嵌合部62を有している。嵌合部62には相互に対向する2つの係合片63が上方に向けて折り曲げられており、それぞれの係合片63は駆動側スプロケット35のボス部に係合してスクレーパ60がクランク軸14に固定された状態で装着されるようになっている。嵌合部62には回転方向にほぼ180度の位相でクランク軸14に対して径方向外方に突出する2つのアーム64a,64bが一体となっている。このように、2つのアーム64a,64bは2つで一対をなし、クランク軸14の回転中心に対して相互に対称的に嵌合部62に一体に設けられて放射状に延びている。これにより、スクレーパ60がクランク軸14とともに回転するときには、クランク軸14に対してスクレーパ60が偏心荷重を加えることなく、クランク軸14に対して回転力をアンバランスさせる影響が与えられるのを防止することができ、クランク軸14の回転バランスが均等に保たれるようになる。
The
一方のアーム64aは、嵌合部62から径方向外方に延びる水平部65aと、この水平部65aの先端からオイルパン13に向けて折り曲げられてクランク軸14に沿って延びる垂直部66aとを有し、垂直部66aにはこれに対して径方向外方に折り曲げられるオイルディッパ67aが一体に設けられている。このオイルディッパ67aは、クランク軸14によるスクレーパ60の回転方向が図5において矢印で示す方向とすると、回転方向前方側に向けて下向きに傾斜しており、図1および図4に示すように、潤滑油Lの中に浸漬される。
One
他方のアーム64bは、嵌合部62から径方向外方に延びる水平部65bと、この水平部65bの先端からオイルパン13に向けて折り曲げられてクランク軸14に沿って延びる垂直部66bとを有し、垂直部66bにはこれに対して径方向内方に折り曲げられるオイルディッパ67bが一体に設けられている。このオイルディッパ67bは、オイルディッパ67aと同様に、回転方向前方側に向けて下向きに傾斜しており、図1および図4に示すように、潤滑油Lの中に浸漬される。このオイルディッパ67bは、図5に示されるように垂直部66bに対して径方向内方に折り曲げられているので、オイルディッパ67aと相違して水平部65bに対向しており、オイルディッパ67bの上面は水平部65bにより空間を介して覆われている。
The
スクレーパ60がクランク軸14により回転駆動されると、アーム64aのオイルディッパ67aは径方向外方に折り曲げられているので、オイルディッパ67aにより掻き上げられる潤滑油Lは、ほぼ真上に飛散するだけでなく、遠心力により径方向外方にも飛散することになり、図4において矢印で示すように、歯車52,53およびクランク軸14のジャーナル部にも潤滑油Lが吹き付けられる。これに対して、アーム64bのオイルディッパ67bは径方向内方に折り曲げられているので、オイルディッパ67bにより掻き上げられる潤滑油Lは、垂直部66bに案内されて径方向外方にあまり飛散することなく、主として径方向内方に飛散することになり、図4において矢印で示すように、駆動側スプロケット35にも潤滑油Lが吹き付けられる。駆動側スプロケット35に吹き付けられた潤滑油Lはチェーン37を介して動弁機構にまで供給される。このように、それぞれのオイルディッパ67a,67bにより相互に異なった部位に対して潤滑油Lを飛散させることができ、全ての潤滑油要求部に効率的に潤滑油Lを供給することができる。
When the
それぞれのオイルディッパ67a,67bは、垂直部66a,66bに対してほぼ直角に折り曲げられているが、折り曲げ角度を調整することによって、掻き上げられて飛散する潤滑油Lの飛散方向と領域を変化させることができる。図5に示すスクレーパ60は、オイルディッパ67aが垂直部66aに対して外方に折り曲げられ、オイルディッパ67bが内方に折り曲げられているが、両方のオイルディッパ67a,67bをいずれも外方または内方に折り曲げるようにしても良い。
Each of the
図5に示すスクレーパ60は、2つのアーム64a,64bにより一対のアームを構成しているが、スクレーパ60の回転中心に対して回転方向に120度置きに3つのアームを設けるようにしても良く、90度置きに4つのアームを設けるようにしても良く、回転中心に対して対称的に複数のアームをバランス配置して回転時にスクレーパ60からクランク軸14に偏心荷重が加えられないようにすれば、アームを任意の本数に設定することができる。
The
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示するバーチカルエンジンは草刈り(芝刈り)機や刈払機の動力源として使用されるが、発電機等の他の機器の動力源としても使用することができる。発電機の動力源として使用される場合には、クランク軸14の下端部に発電体が取り付けられることになる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, although the illustrated vertical engine is used as a power source for a mowing (mowing) or brush cutter, it can also be used as a power source for other devices such as a generator. When used as a power source for a generator, a power generator is attached to the lower end of the
10 バーチカルエンジン
11 クランクケース
13 オイルパン
14 クランク軸
60 スクレーパ
62 嵌合部
64a,64b アーム
65a,65b 水平部
66a,66b 垂直部
67a,67b オイルディッパ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記クランク軸に取り付けられる嵌合部と当該嵌合部から相互に回転中心に対して対称的に径方向外方に突出し複数で一対をなすアームとを有するスクレーパを前記クランク軸に取り付け、
前記嵌合部から前記クランク軸の径方向外方に延びる水平部と、当該水平部から前記オイルパン内に向けて前記クランク軸に沿って延びる垂直部と、当該垂直部に対して折り曲げられ回転方向前方側に向けて下向きに傾斜して前記潤滑油内に浸漬されるオイルディッパとを前記それぞれのアームに形成することを特徴とするバーチカルエンジンの潤滑装置。 Lubricating apparatus for a vertical engine, in which a crankcase mounted with a crankshaft driven to rotate by a piston is directed vertically, and an oil pan is provided for rotatably supporting the lower end of the crankshaft and containing lubricating oil Because
A scraper having a fitting portion attached to the crankshaft and a pair of arms projecting radially outward from the fitting portion symmetrically with respect to the rotation center is attached to the crankshaft.
A horizontal portion extending radially outward of the crankshaft from the fitting portion, a vertical portion extending along the crankshaft from the horizontal portion into the oil pan, and bent and rotated with respect to the vertical portion An oil dipper that is inclined downward toward the front in the direction and is immersed in the lubricating oil is formed on each of the arms.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004320060A JP2006132367A (en) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | Lubricating device of vertical engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004320060A JP2006132367A (en) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | Lubricating device of vertical engine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016151742A1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | 本田技研工業株式会社 | Lubricating oil supply structure for internal combustion engine |
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2004
- 2004-11-04 JP JP2004320060A patent/JP2006132367A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016151742A1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | 本田技研工業株式会社 | Lubricating oil supply structure for internal combustion engine |
JPWO2016151742A1 (en) * | 2015-03-24 | 2017-12-21 | 本田技研工業株式会社 | Lubricating oil supply structure for internal combustion engines |
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