JP2741178B2

JP2741178B2 - 4 cycle engine

Info

Publication number: JP2741178B2
Application number: JP6338976A
Authority: JP
Inventors: 敏之高田
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1998-04-15
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JPH08189322A

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は４サイクルエンジンに関
し、特に、新規なエンジン潤滑方式を備えた４サイクル
エンジンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a four-stroke engine, and more particularly to a four-stroke engine provided with a novel engine lubrication system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、４サイクルエンジンの潤滑方式と
しては、エンジン（クランク室）底部のオイル溜まりに
溜められたオイルをポンプの吸引圧送力または回転部材
の掻き上げなどによって軸受面等の要潤滑部へ供給し、
潤滑した後のオイルを再びオイル溜まりへ戻すという循
環方式が採用されている。この種のエンジンの従来構成
を示す技術文献には、例えば実開昭６１−３９４１７号
がある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a lubrication system for a four-stroke engine, oil stored in an oil reservoir at the bottom of an engine (crankcase) is required to lubricate a bearing surface or the like by suction pressure of a pump or scraping of a rotating member. Supply to the department,
A circulation system in which the lubricated oil is returned to the oil pool again is employed. Technical literature showing the conventional configuration of this type of engine is, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-39417.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなエンジン下部にオイル溜まりを設ける従来方法で
は、ウォータークラフト等の小型滑走艇（ＰＷＣ＝パー
ソナル・ウオーター・クラフト）などのエンジンとして
使用する場合、該小型滑走艇が走行中に大きく傾斜した
りすると、オイル溜まりのオイルがシリンダヘッドへ逆
流し、その一部が燃焼室へ流入することがある。そし
て、このような状態になると、エンジンの運転が困難に
なることがあり、たとえ運転できても、燃焼室内でオイ
ルが液体圧縮されてしまい、所望の運転状態の確保が困
難になることがある。また、エンジン下部にオイル溜ま
りを設けるので、エンジン全高が高くなり、上記小型滑
走艇あるいは自動２輪車や自動３、４輪車に搭載するエ
ンジンとして、さらには汎用エンジンとしても好ましく
ない場合がある。However, in the conventional method of providing an oil sump below the engine as described above, in the case of using as an engine of a small planing boat (PWC = Personal Watercraft) such as a watercraft, If the personal watercraft inclines greatly during traveling, the oil in the oil pool may flow back to the cylinder head, and a part of the oil may flow into the combustion chamber. In such a state, the operation of the engine may be difficult, and even if the engine can be operated, the oil is liquid-compressed in the combustion chamber, and it may be difficult to secure a desired operation state. . Further, since the oil reservoir is provided at the lower part of the engine, the overall height of the engine is increased, which may not be preferable as an engine mounted on the personal watercraft, a motorcycle, a three- or four-wheeled vehicle, or a general-purpose engine. .

【０００４】また、４サイクルエンジンの潤滑系とし
て、オイルを燃料に混合した混合燃料を用いたり、ある
いは気化器で生成した混合気にオイルを混入させる方
法、すなわち、燃料と空気の混合気にオイルを含ませ、
このオイル含有の混合気をクランク室の圧力変化を利用
して該クランク室へ吸入し、各部を潤滑した後の混合気
を燃焼室へ吸入して圧縮燃焼させる構成の潤滑系も考え
られるが、このような潤滑系では、燃料とともにオイル
も燃焼室に吸入されるためオイル消費量が多くなった
り、排気ガス中にオイルが混入するため環境に優しい排
気処理を行うことが困難であったり、ピストン、排気弁
及び燃焼室等にオイルの炭化付着物が生じたり、混合供
給量が少ない低負荷低速運転の後に急加速すると潤滑不
良を生じたりする。As a lubrication system for a four-stroke engine, a mixed fuel obtained by mixing oil with fuel is used, or oil is mixed into a mixture formed by a carburetor, that is, a mixture of fuel and air is mixed with oil. Include
A lubrication system having a configuration in which this oil-containing air-fuel mixture is sucked into the crank chamber by utilizing the pressure change in the crank chamber, and the air-fuel mixture after lubricating the respective parts is sucked into the combustion chamber to perform compression combustion is also conceivable. In such a lubrication system, oil is consumed in the combustion chamber together with fuel, so that the amount of oil consumption increases, and oil is mixed in exhaust gas, making it difficult to perform environmentally friendly exhaust treatment. In addition, carbonized deposits of oil may occur in the exhaust valve and the combustion chamber, and poor lubrication may occur if the mixture is rapidly accelerated after a low-load low-speed operation with a small supply amount.

【０００５】本発明はこのような技術課題に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、エンジンの姿勢がど
のように変化しても所望箇所を良好に潤滑することがで
き、全高を低減してコンパクト化を図ることができ、オ
イルポンプ等の圧送手段を省略して構造の簡単化および
コストダウンを図ることができ、さらに、オイル消費を
実質的に無くすとともに、ピストン、排気弁および燃焼
室等におけるオイルの炭化付着を無くすることができる
４サイクルエンジンを提供することである。[0005] The present invention has been made in view of such technical problems, and an object of the present invention is to be able to satisfactorily lubricate a desired portion no matter how the attitude of the engine changes and to reduce the overall height. It is possible to reduce the size and reduce the size, simplify the structure and reduce the cost by omitting the pumping means such as an oil pump, and further substantially eliminate the oil consumption, and further reduce the piston, the exhaust valve, and the like. An object of the present invention is to provide a four-stroke engine capable of eliminating carbonization of oil in a combustion chamber or the like.

【０００６】[0006]

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、上記目的
を達成するため、燃料供給装置から吸気弁で開閉制御さ
れる吸気孔を通して燃焼室へ燃料混合気を供給するとと
もに、前記燃焼室から排気弁で開閉制御される排気孔を
通して排気する４サイクルエンジンにおいて、空気とオ
イルを混合したオイル混合気をクランク室へ供給するオ
イル供給装置と、前記クランク室から動弁室へ前記オイ
ル混合気を導入するための連通路と、前記動弁室内のオ
イル混合気を前記オイル供給装置へ戻すための戻り通路
と、を有し、ピストン行程運動による前記クランク室の
圧力変動を利用して、前記オイル供給装置から前記クラ
ンク室へオイル混合気を吸入するとともに、該オイル混
合気を前記連通路を通して前記動弁室へ圧送し、さらに
該オイル混合気を該動弁室から前記戻り通路を介して前
記オイル供給装置へ戻すように動作するオイル循環方式
のエンジン潤滑系を備えることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a fuel mixture is supplied from a fuel supply device to a combustion chamber through an intake port controlled to be opened and closed by an intake valve. A four-stroke engine that exhausts gas through an exhaust hole controlled to be opened and closed by an exhaust valve, an oil supply device that supplies an oil mixture obtained by mixing air and oil to a crank chamber, and the oil mixture that flows from the crank chamber to a valve train. And a return passage for returning the oil mixture in the valve operating chamber to the oil supply device, and utilizing pressure fluctuations in the crank chamber due to piston stroke movement, The oil mixture is sucked into the crank chamber from the oil supply device, and the oil mixture is pressure-fed to the valve chamber through the communication passage. Through the return passage from the valve chamber, characterized in that it comprises an engine lubricating system of the oil circulation system operates to return to the oil supply device.

【０００７】請求項２〜請求項５の発明は、請求項１の
構成に加えて、前記戻り通路に、前記動弁室から前記オ
イル供給装置へ向かって順次、オイルクーラー、油気分
離器、フィルターおよびオイルタンクを設ける構成、前
記オイル供給装置と前記クランク室との間並びに該クラ
ンク室から前記動弁室へ至る間のそれぞれに逆止弁を設
け、これらの逆止弁を通して前記オイル混合気を圧送す
る構成、前記オイル供給装置から歯車室を介して前記ク
ランク室へオイル混合気を供給する構成、あるいは、低
負荷低速運転時には前記オイル供給装置からのオイル混
合気の供給を中止する構成とすることにより、一層効率
よく、上記目的を達成するものである。According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, an oil cooler, an oil-gas separator, and the like are sequentially provided in the return passage from the valve train chamber to the oil supply device. A check valve is provided between the oil supply device and the crank chamber, and between the crank chamber and the valve operating chamber, and a check valve is provided through the check valve; A configuration in which oil mixture is supplied from the oil supply device to the crank chamber via the gear chamber, or a configuration in which the supply of the oil mixture from the oil supply device is stopped during low-load low-speed operation. By doing so, the above object is achieved more efficiently.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、各図面を通して、同一符号は同一または対
応部分を示す。図１は本発明を適用した４サイクルエン
ジンの第１実施例をクランクシャフトと直角方向に切断
して示す縦断面図であり、図２は図１中の線２−２に沿
った立て断面図である。図１および図２において、４サ
イクルエンジンは、クランクケース部１、シリンダ部
２、シリンダヘッド部３およびヘッドカバー部４によっ
て構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a four-stroke engine to which the present invention is applied, cut in a direction perpendicular to a crankshaft, and FIG. 2 is a vertical sectional view taken along line 2-2 in FIG. It is. 1 and 2, the four-cycle engine includes a crankcase part 1, a cylinder part 2, a cylinder head part 3, and a head cover part 4.

【０００９】前記クランクケース部１の内部にはクラン
ク室５が形成され、該クランクケース部１には該クラン
ク室５内で回転するクランクシャフト６が軸支されてい
る。前記シリンダ部２のボアにはピストン７が摺動可能
に嵌装され、該ピストン７はコネクティングロッド８に
よりクランクシャフト６のクランクピンに連接されてい
る。前記シリンダ部２の頂部には前記シリンダヘッド部
３が気密状態で接合され、該シリンダヘッド部３と前記
ピストン７との間に燃焼室（圧縮膨張室）９が形成され
ている。A crankcase 5 is formed inside the crankcase 1, and a crankshaft 6 rotating in the crankcase 5 is supported in the crankcase 1. A piston 7 is slidably fitted in the bore of the cylinder portion 2, and the piston 7 is connected to a crankpin of the crankshaft 6 by a connecting rod 8. The cylinder head 3 is joined to the top of the cylinder 2 in an airtight state, and a combustion chamber (compression / expansion chamber) 9 is formed between the cylinder head 3 and the piston 7.

【００１０】図１および図２において、前記シリンダヘ
ッド部３には燃焼室９へ通じる吸気孔１０および排気孔
１１が形成されており、該吸気孔１０には燃料供給装置
１２が設けられている。この燃料供給装置１２は例えば
ガソリンと空気との混合気を供給する気化器または燃料
噴射弁などで構成される。前記吸気孔１０の前記燃焼室
９との連通および遮断は吸気弁１３の開閉動作によって
制御される。また、前記排気孔１１と前記燃焼室９との
連通および遮断は排気弁１４の開閉動作によって制御さ
れる。1 and 2, an intake hole 10 and an exhaust hole 11 leading to a combustion chamber 9 are formed in the cylinder head portion 3, and a fuel supply device 12 is provided in the intake hole 10. . The fuel supply device 12 includes, for example, a carburetor or a fuel injection valve that supplies a mixture of gasoline and air. The opening and closing of the intake port 10 with the combustion chamber 9 is controlled by the opening and closing operation of the intake valve 13. The communication between the exhaust hole 11 and the combustion chamber 9 and the shutoff thereof are controlled by opening and closing the exhaust valve 14.

【００１１】前記シリンダヘッド部３の上側には、前記
ヘッドカバー部４によって密閉された動弁室１５が形成
されている。この動弁室１５内にはカムシャフト１６、
吸気弁用ロッカーアーム１７、排気弁用ロッカーアーム
１８が回転可能に軸支されている。前記カムシャフト１
６には吸気弁用カムおよび排気弁用カムが形成されてい
る。そこで、前記カムシャフト１６が回転することによ
り、吸気弁用ロッカーアーム１７を介して吸気弁１３の
開弁動作（吸気行程）のタイミングが、排気弁用ロッカ
ーアーム１８を介して排気弁１４の開弁動作（排気行
程）のタイミングが、それぞれ制御される。On the upper side of the cylinder head 3, a valve operating chamber 15 sealed by the head cover 4 is formed. A camshaft 16,
A rocker arm 17 for the intake valve and a rocker arm 18 for the exhaust valve are rotatably supported. The camshaft 1
6 is provided with an intake valve cam and an exhaust valve cam. Therefore, when the camshaft 16 rotates, the timing of the opening operation (intake stroke) of the intake valve 13 via the intake valve rocker arm 17 changes the opening of the exhaust valve 14 via the exhaust valve rocker arm 18. The timing of the valve operation (exhaust stroke) is controlled respectively.

【００１２】図２において、前記カムシャフト１６は前
記クランクシャフト６の回転を利用して同期回転駆動さ
れるものであり、該クランクシャフト６と前記カムシャ
フト１６とはチェーン伝動機構、歯車伝動機構またはプ
ッシュロッド伝動機構等のカムシャフト駆動機構１９で
連結されている。図２にはチェーン伝動機構１９を使用
する場合が示されている。そして、エンジンの側面部に
は、前記カムシャフト駆動機構１９を配設するための伝
動機構収納空間２０が形成されている。In FIG. 2, the camshaft 16 is synchronously driven by utilizing the rotation of the crankshaft 6, and the crankshaft 6 and the camshaft 16 are connected to each other by a chain transmission mechanism, a gear transmission mechanism or They are connected by a camshaft drive mechanism 19 such as a push rod transmission mechanism. FIG. 2 shows a case in which the chain transmission mechanism 19 is used. A transmission mechanism housing space 20 for disposing the camshaft drive mechanism 19 is formed in a side surface of the engine.

【００１３】図１において、クランクケース部１には、
クランク室５内へ空気とオイルの混合物であるオイル混
合気を供給するオイル供給装置２１が装着されている。
このオイル供給装置２１は逆止弁２２を介して前記クラ
ンク室５に接続されている。前記オイル供給装置２１に
対しては、オイルタンク２３からのオイルとエアクリー
ナー２４を通して吸い込まれる空気が供給される。した
がって、ピストン７が上死点へ向かう行程でクランク室
５内に負圧が発生するとオイルと空気のオイル混合気が
クランク室５内へ導入され、ピストン７が下死点へ向か
う行程でクランク室５内圧力が上昇すると前記逆止弁２
２が閉じてオイル混合気の供給が停止される。In FIG. 1, a crankcase 1 has
An oil supply device 21 that supplies an oil mixture that is a mixture of air and oil into the crank chamber 5 is mounted.
The oil supply device 21 is connected to the crank chamber 5 via a check valve 22. The oil supplied from the oil tank 23 and the air sucked through the air cleaner 24 are supplied to the oil supply device 21. Accordingly, when a negative pressure is generated in the crank chamber 5 during the stroke of the piston 7 toward the top dead center, an oil-air mixture of oil and air is introduced into the crank chamber 5, and the piston 7 moves toward the bottom dead center. 5 When the internal pressure rises, the check valve 2
2 is closed and the supply of the oil mixture is stopped.

【００１４】図１において、前記クランク室５と前記動
弁室１５とは連通路２５で接続されており、該連通路２
５の途中には、前記動弁室１５へ向かう流れは許すが、
反対方向の流れは遮断または制限するように動作する逆
止弁２６が設けられている。そのため、ピストン７が下
死点へ向けて移動する時のようにクランク室５内の圧力
が動弁室１５内の圧力より高くなると前記逆止弁２６が
開いてクランク室５内のオイル混合気が連通路２５を通
して動弁室１５へ流入し、ピストン７が上死点へ向けて
移動する時のようにクランク室５内の圧力の方が低くな
ると前記逆止弁２６が閉じて動弁室１５へのオイル混合
気の流入が停止される。In FIG. 1, the crank chamber 5 and the valve operating chamber 15 are connected by a communication passage 25.
In the middle of 5, the flow toward the valve operating chamber 15 is allowed,
A check valve 26 is provided which operates to shut off or restrict the flow in the opposite direction. Therefore, when the pressure in the crank chamber 5 becomes higher than the pressure in the valve operating chamber 15, such as when the piston 7 moves toward the bottom dead center, the check valve 26 opens, and the oil mixture in the crank chamber 5 is opened. Flows into the valve operating chamber 15 through the communication passage 25, and when the pressure in the crank chamber 5 becomes lower, such as when the piston 7 moves toward the top dead center, the check valve 26 closes and the valve operating chamber The flow of the oil mixture into the pump 15 is stopped.

【００１５】図１において、前記動弁室１５と前記オイ
ル供給装置２１とは戻り通路２７で接続されており、該
戻り通路２７の途中には、動弁室１５からオイル供給装
置２１に向かって順次、オイル処理ユニット２８および
オイルタンク２３が設けられている。前記オイル処理器
２８は、オイルクーラー、油気分離器およびフィルター
を動弁室１５からオイル供給装置２１に向かって順次配
列した構造をしている。In FIG. 1, the valve train 15 and the oil supply device 21 are connected by a return passage 27, and in the return passage 27, the valve train 15 extends from the valve train chamber 15 toward the oil supply device 21. An oil processing unit 28 and an oil tank 23 are sequentially provided. The oil processor 28 has a structure in which an oil cooler, an oil-air separator, and a filter are sequentially arranged from the valve operating chamber 15 toward the oil supply device 21.

【００１６】以上説明した４サイクルエンジンの動作は
次のとおりである。エンジンが始動されると、クランク
シャフト６の回転、ピストン７のストローク運動、カム
シャフト１６による吸気弁１３および排気弁１４の開閉
動作、燃焼室９内の混合気への点火などのエンジン動作
は従来と同じように行われる。すなわち、エンジンの吸
気、圧縮・点火、爆発、排気などの各行程の動作は従来
のエンジンと実質上同じである。しかし、本実施例の４
サイクルエンジンでは、潤滑用のオイルはクランク室底
部などエンジン内部に溜めておく必要はなく、次に説明
する動作によって潤滑を要するエンジン内の各部分へオ
イル（オイルミスト）が導入される。The operation of the above-described four-cycle engine is as follows. When the engine is started, engine operations such as rotation of the crankshaft 6, stroke movement of the piston 7, opening and closing operations of the intake valve 13 and the exhaust valve 14 by the camshaft 16, and ignition of an air-fuel mixture in the combustion chamber 9 are conventionally performed. Is done in the same way as That is, the operation of each stroke such as intake, compression / ignition, explosion, and exhaust of the engine is substantially the same as that of the conventional engine. However, in this embodiment,
In a cycle engine, lubricating oil does not need to be stored inside the engine, such as at the bottom of the crankcase, and oil (oil mist) is introduced into each part of the engine that requires lubrication by the operation described below.

【００１７】すなわち、エンジンが始動されると、ピス
トン７の上昇行程でクランク室５内が負圧になるとオイ
ル供給装置２１からクランク室５内へオイルと空気の混
合物であるオイル混合気が導入される。次いでピストン
７の下降行程でクランク室５内が加圧されると、逆止弁
２２が閉じてオイル混合気の導入が停止するとともに、
連通路２５の逆止弁２６が開き、クランク室５内のオイ
ル混合気が連通路２５を通して動弁室１５内へ圧送され
る。なお、オイルと空気の混合物であるオイル混合気は
クランク室５内で攪拌されてミスト状（微細なオイル粒
子が浮遊する霧状）にされる。That is, when the engine is started, when the pressure in the crank chamber 5 becomes negative during the rising stroke of the piston 7, an oil mixture, which is a mixture of oil and air, is introduced from the oil supply device 21 into the crank chamber 5. You. Next, when the inside of the crank chamber 5 is pressurized in the downward stroke of the piston 7, the check valve 22 closes and the introduction of the oil mixture is stopped, and
The check valve 26 of the communication passage 25 is opened, and the oil mixture in the crank chamber 5 is pumped into the valve operating chamber 15 through the communication passage 25. The oil mixture, which is a mixture of oil and air, is agitated in the crank chamber 5 to form a mist (mist in which fine oil particles float).

【００１８】前記動弁室１５内のオイル混合気は、順
次、戻り通路２７を通して所定の処理を経た後、そのオ
イルは前記オイル供給装置２１へ送給され、再び空気と
の所望比率の混合物（オイル混合気）に調整されてクラ
ンク室５内へ供給され、前述と同様の経路を循環され
る。このようにオイルと空気の混合物であるオイル混合
気をクランク室５および動弁室１５を通して圧送循環さ
せるので、クランクシャフト６のメインベアリング部
（主軸受部）、コネクチィングロッド８の大端部および
小端部、シリンダ部２のピストン摺動部、カムシャフト
１６の軸受部およびカム部、ロッカーアーム１７、１８
の軸受部および摺動部、吸排気弁１３、１４のバルブガ
イド部など、エンジン内部の潤滑必要部分を全てを適正
に潤滑することができる。The oil mixture in the valve operating chamber 15 sequentially passes through a return passage 27 and undergoes a predetermined process. Then, the oil is fed to the oil supply device 21 and is again mixed with air at a desired ratio (air). (Oil mixture) and supplied into the crank chamber 5 and circulated through the same path as described above. Since the oil mixture, which is a mixture of oil and air, is circulated under pressure through the crank chamber 5 and the valve chamber 15, the main bearing (main bearing) of the crankshaft 6, the large end of the connecting rod 8, and Small end, piston sliding part of cylinder part 2, bearing part and cam part of camshaft 16, rocker arms 17, 18
It is possible to properly lubricate all parts that need to be lubricated inside the engine, such as the bearings and sliding parts of the engine and the valve guides of the intake and exhaust valves 13 and 14.

【００１９】以上の実施例によれば次のような効果が得
られる。すなわち、以上の実施例によれば、オイルポン
プを必要とすることなく、エンジンの行程動作を利用す
るだけで、オイルミストを含んだオイル混合気をクラン
ク室５および動弁室１５を通して圧送循環させることが
でき、４サイクルエンジンの必要箇所の全てにオイルを
供給することができる。また、オイルポンプを必要とし
ないので、構造の簡単化、コンパクト化、メカニカルロ
スの低減およびコストダウンを図ることができる。According to the above embodiment, the following effects can be obtained. That is, according to the above-described embodiment, the oil mixture containing the oil mist is pumped and circulated through the crank chamber 5 and the valve train chamber 15 only by using the stroke operation of the engine without the need of the oil pump. Oil can be supplied to all necessary parts of the four-stroke engine. Further, since an oil pump is not required, the structure can be simplified, the size can be reduced, the mechanical loss can be reduced, and the cost can be reduced.

【００２０】また、従来の４サイクルエンジンのように
エンジン下部にオイル溜まりを設ける必要がないので、
その分エンジンの全高を低減してコンパクト化を図るこ
とができ、小型滑走艇、自動２輪車あるいは自動３、４
輪車に搭載するエンジンとして、また、汎用エンジンと
しても好適な４サイクルエンジンが提供される。さら
に、従来のようにオイル溜まりを必要としないので、小
型滑走艇のようにエンジンの姿勢が大きく傾斜するよう
な場合でもオイルが燃焼室内に侵入するという現象を無
くすことができ、エンジンの姿勢がどのように変化して
も所望箇所を良好に潤滑することができる。Further, since there is no need to provide an oil reservoir at the lower part of the engine unlike the conventional four-stroke engine,
The overall height of the engine can be reduced and the size can be reduced, and the personal watercraft, motorcycle, or automatic 3, 4
A four-cycle engine suitable as an engine mounted on a wheeled vehicle and also as a general-purpose engine is provided. Furthermore, since the oil reservoir is not required as in the conventional case, even when the attitude of the engine is greatly inclined as in a personal watercraft, the phenomenon that the oil enters the combustion chamber can be eliminated, and the attitude of the engine can be reduced. Whatever the change, the desired portion can be lubricated satisfactorily.

【００２１】以上の実施例によれば、さらに、燃焼室９
に吸入される燃料混合気（燃料供給装置１２から供給さ
れる混合気）と潤滑用のオイルとを完全に分離し、クロ
ーズド回路で構成される潤滑系内でオイルを循環させる
ことから、オイルの燃焼を無くしてオイル消費を減少さ
せることができ、排気中の混入オイルを無くしてエンジ
ンを環境に優しいものにすることができ、ピストン７、
排気弁１４、燃焼室９及びマフラー等におけるオイルの
炭化付着を無くすることができる。また、低負荷低速運
転の後の急加速時における潤滑不足を解消する手段を必
要としないという効果も得られる。According to the above embodiment, the combustion chamber 9
The fuel mixture (air mixture supplied from the fuel supply device 12) and the lubricating oil are completely separated from each other, and the oil is circulated in the lubrication system constituted by the closed circuit. The oil consumption can be reduced by eliminating combustion, the engine can be made environmentally friendly by eliminating oil mixed in the exhaust, and the piston 7,
Oil carbonization in the exhaust valve 14, the combustion chamber 9, the muffler, and the like can be eliminated. Further, an effect is obtained that means for eliminating insufficient lubrication during rapid acceleration after low-load low-speed operation is not required.

【００２２】図３は本発明を適用した４サイクルエンジ
ンの第２実施例の要部構成を示すクランクシャフト方向
の中央部縦断面図である。本実施例においては、オイル
供給装置２１からのオイル混合気がクランクケース部１
の側部に形成された歯車室３１を介してクランク室５内
に供給され、クランク室５内のオイル混合気が前記伝動
機構収納空間２０を介して動弁室１５へ圧送されるよう
に構成されており、この点で図１および図２の第１実施
例と相違している。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a central part in a crankshaft direction showing a main part of a second embodiment of a four-cycle engine to which the present invention is applied. In the present embodiment, the oil mixture from the oil supply device 21 is supplied to the crankcase 1
The oil mixture in the crank chamber 5 is supplied to the valve chamber 15 through the transmission mechanism accommodating space 20 by being supplied into the crank chamber 5 through a gear chamber 31 formed on the side of the crank chamber 5. This is different from the first embodiment of FIGS. 1 and 2 in this point.

【００２３】すなわち、図３において、クランクケース
部１の片側（図示右側）には歯車室３１が形成され、ク
ランクシャフト６の片側端部は前記歯車室３１内へ延び
ており、該クランクシャフト６の延長部の前記歯車室３
１内の位置には駆動ギア３２が固定されている。また、
前記歯車室３１にはベアリング３３、３４を介して外部
へ突出する出力軸３５が回転自在に軸支され、該出力軸
３５の歯車室３１内の位置には被駆動ギア３６が固定さ
れている。なお、前記歯車室３１内部はオイルシール３
７等により密封されている。That is, in FIG. 3, a gear chamber 31 is formed on one side (the right side in the figure) of the crankcase part 1, and one end of the crankshaft 6 extends into the gear chamber 31. The gear chamber 3 of the extension of
A drive gear 32 is fixed at a position within 1. Also,
An output shaft 35 that protrudes to the outside through bearings 33 and 34 is rotatably supported in the gear chamber 31, and a driven gear 36 is fixed to a position of the output shaft 35 in the gear chamber 31. . The inside of the gear chamber 31 is an oil seal 3.
7 and the like.

【００２４】前記歯車室３１の外側（図示右側）の壁に
は逆止弁２２を有する開口３８が設けられ、該開口３８
にはオイル供給装置２１が接続されている。前記逆止弁
２２は、オイル供給装置２１から歯車室３１へ向かう流
れを許し、その逆の方向の流れは遮断する構造になって
いる。また、前記歯車室３１の内部は通口３９を通して
クランク室５内に連通している。前記クランク室５の反
対側の側壁には前記伝動機構収納空間２０に連通する通
口４０が形成され、該通口４０にも逆止弁４１が装着さ
れている。この逆止弁４１は、クランク室５から伝動機
構収納空間２０へ向かう流れを許し、その逆の方向の流
れは遮断または制限する構造になっている。さらに、前
記伝動機構収納空間２０と前記動弁室１５とは通口４２
により連通されている。An opening 38 having a check valve 22 is provided on the outer wall (right side in the figure) of the gear chamber 31.
Is connected to an oil supply device 21. The check valve 22 has a structure that allows the flow from the oil supply device 21 to the gear chamber 31 and blocks the flow in the opposite direction. Further, the inside of the gear chamber 31 communicates with the inside of the crank chamber 5 through the opening 39. On the side wall on the opposite side of the crank chamber 5, a communication port 40 communicating with the transmission mechanism housing space 20 is formed, and a check valve 41 is also mounted on the communication port 40. The check valve 41 has a structure that allows a flow from the crank chamber 5 to the transmission mechanism housing space 20 and blocks or restricts the flow in the opposite direction. Further, the transmission mechanism accommodating space 20 and the valve operating chamber 15 are connected to each other through an opening 42.
Communication.

【００２５】図３の第２実施例は以上説明した点で図１
および図２の第１実施例と相違しているが、その他の点
では実質上同じ構成をしており、それぞれ対応する部分
を同一符号で示し、それらの詳細説明は省略する。な
お、図３の第２実施例においても、動弁室１５からオイ
ル供給装置２１へ至る戻り通路２７の途中には、動弁室
１５からオイル供給装置２１に向かって順次、オイル処
理ユニット２８およびオイルタンク２３が設けられてい
る。前記オイル処理器２８は、オイルクーラー、油気分
離器およびフィルターを動弁室１５からオイル供給装置
２１に向かって順次配列した構造をしている。The second embodiment of FIG. 3 is similar to that of FIG.
2 is different from the first embodiment of FIG. 2, but has substantially the same configuration in other respects. Corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Also in the second embodiment shown in FIG. 3, in the middle of the return passage 27 from the valve train 15 to the oil supply device 21, the oil processing unit 28 and the oil treatment unit 28 are sequentially arranged from the valve train 15 to the oil supply device 21. An oil tank 23 is provided. The oil processor 28 has a structure in which an oil cooler, an oil-air separator, and a filter are sequentially arranged from the valve operating chamber 15 toward the oil supply device 21.

【００２６】図３に示した第２実施例の動作は次のとお
りである。エンジンが始動されると、エンジンの吸気、
圧縮・点火、爆発、排気などの各行程の動作は従来のエ
ンジンと同様に行われる。しかし、図３の４サイクルエ
ンジンでは、潤滑用のオイルはクランク室底部などエン
ジン内部に溜めておく必要はなく、次に説明する動作に
よって潤滑を要するエンジン内の各部分へオイル（オイ
ルミスト）が導入される。The operation of the second embodiment shown in FIG. 3 is as follows. When the engine starts, the engine intake,
The operation of each process such as compression / ignition, explosion, and exhaust is performed in the same manner as a conventional engine. However, in the four-stroke engine of FIG. 3, the oil for lubrication does not need to be stored in the engine such as the bottom of the crankcase, and the oil (oil mist) is supplied to each part in the engine requiring lubrication by the operation described below. be introduced.

【００２７】すなわち、エンジンが始動されると、ピス
トン７の上昇行程でクランク室５内が負圧になるとオイ
ル供給装置２１から歯車室３１を介してクランク室５内
へオイル混合気（オイルと空気の混合物）が導入され
る。次いでピストン７の下降行程でクランク室５および
歯車室３１内の圧力が上昇すると、逆止弁２２が閉じて
オイル混合気の導入が停止するとともに、カムシャフト
駆動機構１９が収納される伝動機構収納空間２０との間
の逆止弁４１が開き、クランク室５内のオイル混合気が
伝動機構収納空間２０内へ圧送される。この伝動機構収
納空間２０内に圧送されたオイル混合気は通口４２を通
して動弁室１５内に充填される。なお、オイルと空気の
混合物であるオイル混合気は歯車室３１およびクランク
室５を通る間に攪拌されてミスト状（微細なオイル粒子
が浮遊する霧状）にされる。That is, when the engine is started, when the pressure in the crank chamber 5 becomes negative during the rising stroke of the piston 7, the oil mixture (oil and air) is supplied from the oil supply device 21 to the crank chamber 5 via the gear chamber 31. Is introduced. Next, when the pressure in the crank chamber 5 and the gear chamber 31 increases during the downward stroke of the piston 7, the check valve 22 closes, the introduction of the oil mixture is stopped, and the transmission mechanism housing the camshaft drive mechanism 19 is housed. The check valve 41 with the space 20 is opened, and the oil mixture in the crank chamber 5 is pumped into the transmission mechanism housing space 20. The oil mixture that has been pressure-fed into the transmission mechanism housing space 20 is filled into the valve train chamber 15 through the passage 42. The oil mixture, which is a mixture of oil and air, is agitated while passing through the gear chamber 31 and the crank chamber 5 to form a mist (mist in which fine oil particles float).

【００２８】前記動弁室１５内に充填されたオイル混合
気は、該動弁室１５から戻り通路２７を通して前記オイ
ル供給装置２１へ循環される。なお、前記戻り通路２７
へ排出されるオイル混合気はオイル処理ユニット２８で
所定の処理を経た後、そのオイル分はオイルタンク２３
を介して再びオイル供給装置２１へ送給される。このオ
イル供給装置２１では前記オイルとエアクリーナー２４
からの空気とが混合され、こうして調整されたオイル混
合気は再びクランク室５内へ供給され、前述と同様の経
路を循環される。The oil mixture filled in the valve operating chamber 15 is circulated from the valve operating chamber 15 to the oil supply device 21 through a return passage 27. The return passage 27
The oil mixture discharged into the oil tank 23 is subjected to a predetermined process in an oil processing unit 28, and then the oil is discharged to an oil tank 23.
The oil is again supplied to the oil supply device 21 via. In the oil supply device 21, the oil and the air cleaner 24 are used.
And the oil mixture thus adjusted is supplied again into the crank chamber 5 and circulated through the same path as described above.

【００２９】図３の第２実施例においても、前述のごと
くオイルと空気の混合物であるオイル混合気をクランク
室５および動弁室１５を通して圧送循環させるので、ク
ランクシャフト６のメインベアリング部（主軸受部）、
コネクチィングロッド８の大端部および小端部、シリン
ダ部２のピストン摺動部、カムシャフト１６の軸受部お
よびカム部、ロッカーアーム１７、１８の軸受部および
摺動部、吸排気弁１３、１４のバルブガイド部など、エ
ンジン内部のオイル潤滑を必要とする部分を全て適正に
潤滑することができる。In the second embodiment shown in FIG. 3 as well, the oil mixture, which is a mixture of oil and air, is circulated under pressure through the crank chamber 5 and the valve operating chamber 15 as described above. Bearing part),
A large end and a small end of the connecting rod 8, a piston sliding part of the cylinder part 2, a bearing part and a cam part of the cam shaft 16, a bearing part and a sliding part of the rocker arms 17, 18, an intake / exhaust valve 13, All parts requiring oil lubrication inside the engine, such as the 14 valve guides, can be properly lubricated.

【００３０】したがって、図３の第２実施例によって
も、前述の第１実施例の場合と実質上同じ効果を達成す
ることができる４サイクルエンジンが得られる。それに
加えて、図３の第２実施例によれば、オイル供給装置２
１からのオイル混合気が歯車室３１を介してクランク室
５へ送給されるので、オイルと空気の混合物を前記歯車
室３１内で回転するギア３２によっても攪拌することが
でき、したがって、クランク室５へ供給される前の段階
でオイルと空気を充分に攪拌することが可能となり、オ
イル混合気の霧化（微細なオイル粒子が浮遊する霧状
化）を一層促進することができ、潤滑効率を向上させる
ことができるという効果が得られる。Therefore, according to the second embodiment shown in FIG. 3, a four-cycle engine capable of achieving substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, according to the second embodiment of FIG.
1 is supplied to the crank chamber 5 through the gear chamber 31, so that the mixture of oil and air can also be stirred by the gear 32 rotating in the gear chamber 31, The oil and the air can be sufficiently stirred at a stage before being supplied to the chamber 5, and the atomization of the oil mixture (atomization in which fine oil particles float) can be further promoted, and the lubrication can be achieved. The effect that the efficiency can be improved is obtained.

【００３１】なお、前記逆止弁２２、２６、４１として
は、圧力に感応して機械的に開閉する弁の他、一方向に
は多くの混合気を流すが反対方向には少しの混合気しか
流さないような膜を用いる弁など、オイルと空気の混合
物であるオイル混合気を循環させるという目的を達成で
きる構造の弁（逆止弁）であれば、種々の型式の弁を使
用することができる。As the check valves 22, 26, 41, in addition to valves that open and close mechanically in response to pressure, a large amount of air-fuel mixture flows in one direction but a small amount of air-fuel mixture in the opposite direction. Various types of valves should be used as long as they can achieve the purpose of circulating the oil mixture, which is a mixture of oil and air, such as a valve that uses a membrane that only flows. Can be.

【００３２】さらに、エンジンが常時オイルを供給する
必要もないような低負荷低速で運転されている時には、
前記オイル供給装置２１からのオイル混合気の供給を中
止したり、間欠的に供給したりするように制御してもよ
い。また、前記オイルタンク２３から前記オイル供給装
置２１へオイルを供給するためのオイルポンプを併設し
てもよい。Further, when the engine is operated at a low load and low speed such that there is no need to constantly supply oil,
The supply of the oil mixture from the oil supply device 21 may be stopped or intermittently controlled. Further, an oil pump for supplying oil from the oil tank 23 to the oil supply device 21 may be provided.

【００３３】[0033]

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、燃料供給装置から吸気弁で開閉制御
される吸気孔を通して燃焼室へ燃料混合気を供給すると
ともに、前記燃焼室から排気弁で開閉制御される排気孔
を通して排気する４サイクルエンジンにおいて、空気と
オイルを混合したオイル混合気をクランク室へ供給する
オイル供給装置と、前記クランク室から動弁室へ前記オ
イル混合気を導入するための連通路と、前記動弁室内の
オイル混合気を前記オイル供給装置へ戻すための戻り通
路と、を有し、ピストン行程運動による前記クランク室
の圧力変動を利用して、前記オイル供給装置から前記ク
ランク室へオイル混合気を吸入するとともに、該オイル
混合気を前記連通路を通して前記動弁室へ圧送し、さら
に該オイル混合気を該動弁室から前記戻り通路を介して
前記オイル供給装置へ戻すように動作するオイル循環方
式のエンジン潤滑系を備える構成としたので、エンジン
の姿勢がどのように変化しても所望箇所を良好に潤滑す
ることができ、全高を低減してコンパクト化を図ること
ができ、しかも、オイルポンプ等の圧送手段を省略で
き、構造の簡単化およびコストダウンを図ることがで
き、さらに、燃焼室に吸入される燃料混合気と潤滑用の
オイルとを完全に分離し、クローズド回路で構成される
潤滑系内でオイルを循環させることから、オイルの燃焼
を無くしてオイル消費を減少させることができ、排気中
の混入オイルを無くしてエンジンを環境に優しいものに
することができ、ピストン、排気弁、燃焼室及びマフラ
ー等におけるオイルの炭化付着を無くすることができる
４サイクルエンジンが提供される。As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the fuel mixture is supplied from the fuel supply device to the combustion chamber through an intake port controlled to be opened and closed by an intake valve, and the fuel mixture is supplied to the combustion chamber. A four-stroke engine that exhausts gas through an exhaust hole controlled to be opened and closed by an exhaust valve, an oil supply device that supplies an oil mixture obtained by mixing air and oil to a crank chamber, and the oil mixture that flows from the crank chamber to a valve train. And a return passage for returning the oil mixture in the valve operating chamber to the oil supply device, and utilizing pressure fluctuations in the crank chamber due to piston stroke movement, The oil mixture is sucked into the crank chamber from the oil supply device, and the oil mixture is pressure-fed to the valve operating chamber through the communication passage. Since an oil circulation type engine lubrication system that operates so as to return from the valve chamber to the oil supply device via the return passage is provided, a desired position can be improved regardless of how the attitude of the engine changes. Can be lubricated, the overall height can be reduced, the size can be reduced, and the pumping means such as an oil pump can be omitted, the structure can be simplified and the cost can be reduced. Since the fuel mixture and the lubricating oil are completely separated and the oil is circulated in the lubrication system composed of a closed circuit, oil consumption can be reduced by eliminating oil combustion. The engine can be made environmentally friendly by eliminating the oil mixed in the exhaust gas, eliminating the carbonization of oil in pistons, exhaust valves, combustion chambers, mufflers, etc. 4-cycle engine can be provided.

【００３４】請求項２〜請求項５の発明によれば、請求
項１の構成に加えて、前記戻り通路に、前記動弁室から
前記オイル供給装置へ向かって順次、オイルクーラー、
油気分離器、フィルターおよびオイルタンクを設ける構
成、前記オイル供給装置と前記クランク室との間並びに
該クランク室から前記動弁室へ至る間のそれぞれに逆止
弁を設け、これらの逆止弁を通して前記オイル混合気を
圧送する構成、前記オイル供給装置から歯車室を介して
前記クランク室へオイル混合気を供給する構成、あるい
は、低負荷低速運転時には前記オイル供給装置からのオ
イル混合気の供給を中止する構成としたので、上記請求
項１による効果を一層効率よく達成することができる４
サイクルエンジンが提供される。According to the second to fifth aspects of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, an oil cooler is provided in the return passage in order from the valve train chamber to the oil supply device.
A configuration in which an oil-gas separator, a filter, and an oil tank are provided; check valves are provided between the oil supply device and the crank chamber and between the crank chamber and the valve operating chamber; The oil mixture is supplied to the crank chamber via the gear chamber from the oil supply device, or the oil mixture is supplied from the oil supply device during low-load low-speed operation. , The effect according to claim 1 can be more efficiently achieved.
A cycle engine is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明を適用した４サイクルエンジンの第１実
施例のクランクシャフトに直角の面で切断した縦断面図
である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a four-stroke engine according to a first embodiment of the present invention, taken along a plane perpendicular to a crankshaft.

【図２】図１中の線２−２に沿った縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line 2-2 in FIG.

【図３】本発明を適用した４サイクルエンジンの第２実
施例のクランクシャフトに平行な面で切断した縦断面図
である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a four-cycle engine according to a second embodiment of the present invention, taken along a plane parallel to a crankshaft.

【符号の説明】１クランクケース部２シリンダ部３シリンダヘッド部４ヘッドカバー部５クランク室６クランクシャフト７ピストン９燃焼室１０吸気孔１１排気孔１２燃料供給装置１３吸気弁１４排気弁１５動弁室１６カムシャフト１７ロッカーアーム１８ロッカーアーム１９カムシャフト駆動機構２０伝動機構収納空間２１オイル供給装置２２逆止弁２３オイルタンク２４エアクリーナー２５連通路２６逆止弁２７戻り通路２８オイル処理ユニット３１歯車室３２出力ギア３５出力軸３６被駆動ギア３８開口３９通口４０通口４１逆止弁４２通口DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crankcase part 2 Cylinder part 3 Cylinder head part 4 Head cover part 5 Crank chamber 6 Crankshaft 7 Piston 9 Combustion chamber 10 Intake hole 11 Exhaust hole 12 Fuel supply device 13 Intake valve 14 Exhaust valve 15 Valve train chamber Reference Signs List 16 camshaft 17 rocker arm 18 rocker arm 19 camshaft drive mechanism 20 transmission mechanism storage space 21 oil supply device 22 check valve 23 oil tank 24 air cleaner 25 communication passage 26 check valve 27 return passage 28 oil treatment unit 31 gear chamber 32 output gear 35 output shaft 36 driven gear 38 opening 39 through hole 40 through hole 41 check valve 42 through hole

Claims

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]

【請求項１】燃料供給装置から吸気弁で開閉制御さ
れる吸気孔を通して燃焼室へ燃料混合気を供給するとと
もに、前記燃焼室から排気弁で開閉制御される排気孔を
通して排気する４サイクルエンジンにおいて、空気とオ
イルを混合したオイル混合気をクランク室へ供給するオ
イル供給装置と、前記クランク室から動弁室へ前記オイ
ル混合気を導入するための連通路と、前記動弁室内のオ
イル混合気を前記オイル供給装置へ戻すための戻り通路
と、を有し、ピストン行程運動による前記クランク室の
圧力変動を利用して、前記オイル供給装置から前記クラ
ンク室へオイル混合気を吸入するとともに、該オイル混
合気を前記連通路を通して前記動弁室へ圧送し、さらに
該オイル混合気を該動弁室から前記戻り通路を介して前
記オイル供給装置へ戻すように動作するオイル循環方式
のエンジン潤滑系を備えることを特徴とする４サイクル
エンジン。1. A four-stroke engine for supplying a fuel mixture from a fuel supply device to a combustion chamber through an intake port controlled to be opened and closed by an intake valve, and exhausting gas from the combustion chamber through an exhaust port controlled to be opened and closed by an exhaust valve. An oil supply device for supplying an oil mixture obtained by mixing air and oil to a crank chamber, a communication passage for introducing the oil mixture from the crank chamber to a valve operating chamber, and an oil mixture in the valve operating chamber. A return passage for returning the oil to the oil supply device, and utilizing a pressure fluctuation of the crank chamber due to a piston stroke movement, sucking an oil mixture from the oil supply device into the crank chamber, Pumping the oil mixture through the communication passage to the valve operating chamber, and returning the oil mixture from the valve operating chamber to the oil supply device via the return passage; A four-stroke engine comprising an oil circulation type engine lubrication system that operates as described above.

【請求項２】前記戻り通路に、前記動弁室から前記
オイル供給装置へ向かって順次、オイルクーラー、油気
分離器、フィルターおよびオイルタンクを設けることを
特徴とする請求項１の４サイクルエンジン。2. The four-stroke engine according to claim 1, wherein an oil cooler, an oil-gas separator, a filter, and an oil tank are sequentially provided in the return passage from the valve operating chamber to the oil supply device. .

【請求項３】前記オイル供給装置と前記クランク室
との間並びに該クランク室から前記動弁室へ至る間のそ
れぞれに逆止弁を設け、これらの逆止弁を通して前記オ
イル混合気を圧送することを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の４サイクルエンジン。3. A check valve is provided between the oil supply device and the crank chamber and between the crank chamber and the valve operating chamber, and the oil mixture is pumped through these check valves. The four-stroke engine according to claim 1 or 2, wherein:

【請求項４】前記オイル供給装置から歯車室を介し
て前記クランク室へオイル混合気を供給することを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の４サイクルエン
ジン。4. The four-stroke engine according to claim 1, wherein an oil mixture is supplied from the oil supply device to the crank chamber via a gear chamber.

【請求項５】低負荷低速運転時には前記オイル供給
装置からのオイル混合気の供給を中止することを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の４サイクルエンジ
ン。5. The four-stroke engine according to claim 1, wherein the supply of the oil mixture from the oil supply device is stopped during low-load low-speed operation.