| 【発明の名称】 |
船外機用バーチカルエンジン |
| 【発明者】 |
【氏名】角田 正樹
【氏名】和田 哲
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| 【要約】 |
【課題】クランク軸をほぼ上下方向に指向させ複数のシリンダを上下に直列に配設した直列多気筒バーチカルエンジンにおいて、シリンダ内に残留するオイルを良好にクランク室側へ戻して円滑なオイル循環を確保する。
【解決手段】クランク軸13をほぼ上下方向に指向させ、複数のシリンダ24を上下に直列に配設したシリンダブロック18に一体に設けられたスカート部と該スカート部に合わせ面を合わせて取付けられた半割りのクランクケース19とによってクランク室23を形成した直列多気筒バーチカルエンジンにおいて、隣接する上下のシリンダを画成する各シリンダ壁部分の前記クランク室23側の端部にそれぞれ前記上下のシリンダを連通させるオイル穴80を、半割りクランクケース19との合わせ面側から斜め上向きに形成したバーチカルエンジン。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 クランク軸をほぼ上下方向に指向させ、複数のシリンダを上下に直列に配設したシリンダブロックに一体に設けられたスカート部と該スカート部に合わせ面を合わせて取付けられた半割りのクランクケースとによってクランク室を形成した直列多気筒バーチカルエンジンにおいて、隣接する上下のシリンダを画成する各シリンダ壁部分の前記クランク室側の端部にそれぞれ前記上下のシリンダを連通させるオイル穴を、前記半割りクランクケースとの合わせ面側から斜め上向きに形成したことを特徴とするバーチカルエンジン。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クランク軸を上下方向に指向させたバーチカルエンジンに関する。
【０００２】
【従来技術】例えば実開平３−２１５０９号公報および実開平３−２３６０９号公報に、クランク軸を上下方向に指向させたバーチカルエンジン（直立型エンジン）が開示されているが、このエンジンにおいては、クランク軸のエンジン本体から突出した下端部にフライホイールが設けられている。
【０００３】上記フライホイールはフライホイール室内に収容され、該フライホイール室に連接してその下方に設けられたトランスミッションハウジング内に、エンジン潤滑用のオイルが収容されている。そしてこのオイルがフライホイール室に侵入しないよう、トランスミッションハウジング内とエンジン本体内とは、フライホイール室の外側を迂回して配設されたフィードパイプおよびリターンパイプによって連通され、トランスミッションハウジング内のオイルが上記フィードパイプを通ってクランク室上部のオイルポンプに送給され、戻りオイルはクランクカバー下端部付近に形成された油溜めから上記リターンパイプを経てトランスミッションハウジング内に戻るようになされている。
【０００４】このエンジンにおいては、図面から分るように、複数のシリンダを上下方向に直列に配設し、かつシリンダ間を詰めたサイアミーズ型シリンダブロックが採用されている。
【０００５】
【解決しようとする課題】このようなシリンダブロックにおいては、シリンダ間の壁の延長上に設けられるクランク軸受部分の厚さ（巾）がシリンダ間の壁の厚さより広くなるので、ピストン摺動によりクランク室内に掻き落されるオイルがクランク軸受部側の壁面に残留し易い。
【０００６】そこで従来は、シリンダブロックの下方から穴明け加工をして、シリンダ間の各壁に上下のシリンダを連通するオイル戻り穴を形成していたが、前記のようにクランク軸の下端部にフライホイールを設けたエンジンにおいては、シリンダブロックの直下にフライホイール室があるので、このような下方からの穴明け加工によってオイル戻り穴を形成するわけにはいかず、従ってかかるオイル戻り穴を有しない構造とせざるを得ず、円滑なオイル循環を確保する上で問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明は、クランク軸をほぼ上下方向に指向させ、複数のシリンダを上下に直列に配設したシリンダブロックに一体に設けられたスカート部と該スカート部に合わせ面を合わせて取付けられた半割りのクランクケースとによってクランク室を形成した直列多気筒バーチカルエンジンにおいて、隣接する上下のシリンダを画成する各シリンダ壁部分の前記クランク室側の端部にそれぞれ前記上下のシリンダを連通させるオイル穴を、前記半割りクランクケースとの合わせ面側から斜め上向きに形成したバーチカルエンジンである。
【０００８】上記オイル穴は、シリンダブロックのスカート部に、その開放された合わせ面側から穴明け工具を斜め上向きに差し向けることにより、クランク室底壁に穴を明けることなく形成できる。
【０００９】これらのオイル穴は上記のようにそれぞれ単独に容易に形成することができ、各シリンダ内のオイルはこれらのオイル穴を通って順次下方へ流下し、クランク室底壁に排出される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を船外機用のバーチカルエンジンに適用した一実施例について説明する。
【００１１】図１は本発明によるバーチカルエンジンを搭載した船外機１の全体側面図である。１ａは、エクステンションケース２、ギヤケース３等から成る船外機本体ケースで、上部に本発明によるエンジン４が搭載され、その上方をエンジンカバー５が覆っている。
【００１２】船外機１は取付装置６を介して船尾７に取付けられている。取付装置６は船尾７にボルトを介して固定されたブラケット８と、該ブラケット８にその前端に横架されたチルト軸９を介して上下に揺動可能に枢着されたスイベルケース10とを備え、スイベルケース10にスイベル軸11が上下方向に指向して回動自在に枢支されている。船外機１はこのスイベル軸11に上下の連結部材12、12ａを介して連結されている。
【００１３】エンジン４のクランク軸13は上下方向に指向し、該クランク軸13に連結された駆動軸14がエクステンションケース２内を下方に延びてギヤケース３内に達している。駆動軸14の下端はギヤケース３内において前後進切換装置15を介してプロペラ軸16に連結され、プロペラ17がクランク軸13，駆動軸14，前後進切換装置15およびプロペラ軸16を経て伝達されるエンジン動力により回動駆動される。
【００１４】図２はエンジン４の縦断面図、図３はエンジンカバー５内のエンジン４をその補機類とともに示した概略平面図である。前述のように、クランク軸13は上下方向に指向している。このエンジン４は、図１から分るように、クランク軸13を船外機１の前方（船側）寄りに、シリンダヘッドを後方寄りに位置させて搭載されている。すなわち図２，３においては右側が船外機１の前側に相当する。
【００１５】エンジン４の本体部は、クランクケースの半部を形成するスカート部18ａを一体に設けたシリンダブロック18、残りのクランクケース半部を形成する半割りクランクケース19，シリンダヘッド20およびシリンダヘッドカバー21により構成されている。半割りクランクケース19はその合わせ面をスカート部18ａの合わせ面18ｃに当接させ、ボルト22によりスカート部18ａに一体に連結されて、スカート部18ａとともに内部にクランク室23を形成している。
【００１６】シリンダブロック18内には４個のシリンダ24が上下に一列に配置されている。すなわちエンジン４は直列４気筒４サイクルエンジンで、それぞれのピストン25が連接棒26を介して上下方向に指向した１本のクランク軸13に連結されている。クランク軸13は、シリンダブロック18側と半割りクランクケース19側とに設けられボルト27により締結されて互いに対向する軸受部28ａ，28ｂ間に挟まれて、クランク室23内に回転自在に枢支されている。
【００１７】シリンダヘッド20に形成された動弁室29内にカム軸30が上下方向に配設されている。このカム軸30は、クランク軸13のクランク室23から突出した上端部13ａに装着された駆動プーリ31と、カム軸30のシリンダヘッド20から突出した上端部に装着された被駆動プーリ32と、両プーリ31，32間に巻掛けられたベルト33とから成る巻掛け伝動装置を介して、クランク軸13により駆動される。クランク軸13の上端部13ａには駆動プーリ31の上部にさらに発電機36が装着されている。
【００１８】クランク軸13の、クランク室23の底壁を貫通して突出した下端部13ｂには前記駆動軸14が連結されている。該下端部13ｂにはさらに円板状のフライホイール34がねじ35により連結されて、エンジン本体部の下面に平行に延在している。このようにフライホイールをクランク軸の下端、駆動軸との連続部に設けることによりエンジンの捩り振動が低減する。
【００１９】図３において、37は吸気弁、38は排気弁、39，39はロッカアームで、前記カム軸30によって開閉を制御されるこのような弁機構が各シリンダ24毎に設けられている。40はシリンダヘッド20に設けられた吸気ポートで、該吸気ポート40に接続された吸気管41がエンジン４の側面に沿って前方へ延びている。42は気化器、42ａは吸気消音箱である。このような吸気管41が各シリンダ24毎に設けられ、エンジン４の側面に沿って上下方向に並設されている。
【００２０】エンジン４の他方の側部には排気通路43が上下方向に延びており、この排気通路43に各シリンダ24に対応する排気ポート44が連通している。排気通路43はエクステンションケース２内を上下方向に延びる図示してない排気管の上端に連通されており、排気はこの排気管を通ってその下端から例えばプロペラのボス部を経て水中に放出される。
【００２１】エンジン４の排気通路43と同じ側には、前方に電装品を納めた電装ボックス45が配設され、その下方にスタータモータ46が配設されている。45ａは点火プラグコードで、シリンダヘッド20の側面の点火プラグに接続されている。スタータモータ46の出力軸46ａは下方へ突出して前記フライホイール34の外周に設けられたリングギヤ47（図２）に歯車係合している。
【００２２】図４はシリンダブロック18およびこれに結合された半割りクランクケース19から成るエンジン４の主ブロックの下面図であるが、同図ならびに前記図２および図３から分るように、シリンダブロック18の下部にはシリンダヘッドの回転平面に沿うようにエンジンの側方、船外機において左右方向へ張り出した張出し部48ａが形成され、半割りクランクケース19の下部にも左右および反シリンダヘッド方向、船外機において前方へ張り出した張出し部48ｂが形成されている。これらの張出し部48ａ，48ｂの外周縁にはそれぞれ下方へ突出した囲壁49ａ，49ｂが設けられている。囲壁49ａ，49ｂは合わせ面18ｃにおいて互いに合わされて、主ブロック18，19の下面部に下方へ向って開いた皿状の部分を形成している（左右の囲壁49ａはシリンダヘッド寄り、船外機において後方で互いに連結されている）。
【００２３】シリンダブロック18の下面には、前記囲壁49ａの内側にさらに、前記軸受部28に関してほぼ同心円状に囲壁50が突設されており、該囲壁50と囲壁49ａとの間に下方へ向って開いた半環状の凹所51が形成されている。囲壁50の前端面は合わせ面18ｃの一部を形成し、半割りクランクケース19側の囲壁49ｂの分岐部49ｂ1 の端面に合わされている。従って凹所51は前端において閉じられている。
【００２４】図５はシリンダブロック18の半割りクランクケース19側の端部を示す端面図である。該端面にはスカート部18ａから下方の張出し部48ａへかけてその外郭に沿いパッキン面52が設けられている。22ａは前記ボルト22を通すボルト穴である。またシリンダ側から延出してクランク室23の下部を画している底壁53の端面も、その両側の前記囲壁50の端面とともにパッキン面54となっている。底壁53の上面には左右２つのボス部55が突設され、後方のシリンダ部分側へ延びている。ボス部55の端面は前記パッキン面54の一部を形成し、かつこれらのボス部55にも前記と同様なボルト穴22ａがそれぞれ設けられている。
【００２５】半割りクランクケース19側にも上記パッキン面52，パッキン面54と同様なパッキン面が設けられており、これらのパッキン面を合わせてボルト22をボルト穴22ａに挿通することにより、シリンダブロック18と半割りクランクケース19とが一体に結合されてクランク室23を形成する。すなわち前述の合わせ面18ｃはパッキン面52，パッキン面54によって形成されている。
【００２６】前記クランク軸受部28ａは、スカート部18ａの内壁面から突出した軸受壁56に形成、支持されてスカート部18ａ内に配設されている。ただし、軸受部28ａの端面はパッキン面52とほぼ同一面をなしているが、軸受壁56の端面はこれらの面より後方すなわちシリンダ側に引込んでいる。
【００２７】最下位置の軸受部28ａ1 に対応する軸受壁561 は前記底壁53上にこれと一体に形成されているが、軸受部28ａ1 の下面は底壁53の上面より上方に位置し、軸受部28ａ1 と底壁53との間に隙間57が形成されている。底壁53のこの部分には比較的大径の半丸穴58が明けられており、軸受部28ａ1 を貫通したクランク軸13の拡径した下端部13ｂがシール部片59を介してこの丸穴58に嵌合する。従って隙間57はクランク軸下端部13ｂとシール部片59によって底壁53の下側から油密に遮断され、かつ軸受部28ａ1 の外周部は底壁53に接続しているので、同様な構造の半割りクランクケース19をクランク軸13を挟んで取付けた時、隙間57は周囲から密閉された閉空間となる。ただし上記軸受部28ａ1 の外周部と底壁53との接続部分の端面（半割りクランクケース19との合わせ面）に僅かな凹みを形成することにより、隙間57を左右両側において外側の底壁53の上面に連通させる連通穴60が形成されている。なお軸受壁56，561 はシリンダの側方における補強壁に連続するものである。
【００２８】クランク軸下端部13ｂには、底壁53の下方において、フライホイール34が前述のようにして取付けられている。フライホイール34は、上方を底壁53および半割りクランクケース19側の張出し部48ｂの上壁によって覆われ（図２参照）、周囲を囲壁50およびこれに連接する囲壁49ｂによって囲まれたほぼ円形の下向きの凹所内に納められている。この凹所はフライホイール34を収容するフライホイール室61（図２）の上方部分を形成する。つまり底壁53の下面側はフライホイール室61の天井に相当する。
【００２９】図２に示すように、囲壁49ａ，49ｂ，50の下端面を連ねる面で形成される主ブロック18，19の平坦な下面にマウントケース62をボルトで取付け、該マウントケース62を介してエンジン４をエクステンションケース２に搭載してある。マウントケース62の上面には、図６に示すように、前記囲壁50に衝接する囲壁63ａおよび前記囲壁49ｂに衝接する囲壁63ｂが連続した環状をなして突設され、これらの囲壁63ａ，63ｂによって囲まれた部分によって主ブロック側の前記フライホイール34を納めた凹所を下方から閉塞して、フライホイール室61を形成している。
【００３０】さらに、前記囲壁49ａに衝接する囲壁63ｃが突設され、囲壁63ａと囲壁63ｃとの間に、前記凹所51に連接しかつ該凹所51を下方から閉塞する凹所51ａが形成されている（図７参照）。
【００３１】なお、囲壁50、63ａの一方の側部には、図４に示すように、上方からフライホイール室61内に突出しフライホイール34のリングギヤ47に歯車係合するスタータモータ46の出力軸46ａ部分を納めるために、凹部64が設けられている。
【００３２】マウントケース62は、左右方向に延びるマウントラバー65を介して左右１対の前記連結部材12に連結されている。マウントラバー65は、芯材65ａと、これを取り巻くラバー65ｂとからなり、連結部材12は芯材65ａにボルト連結されている。ラバー65ｂはボルト66によりフライホイール室61の底壁部分に締結された押え部材67により上方から押えられている。
【００３３】マウントケース62の、前記フライホイール室61を構成する部分の下方かつ駆動軸14より後方寄りに形成された平坦な下面に、オイルパン68が取付けられて垂下し、エクステンションケース２内に納められている。マウントケース62の内部は、上記フライホイール室61を構成する部分62ａと、オイルパン68に連通する部分62ｂとに区画されている。
【００３４】下端にストレーナ69を有するオイル吸入管70がオイルパン68の底部から前記マウントケース62のオイル吸入通路71ａを通って上方へ延び、シリンダブロック18の下部に形成されたオイル吸入通路71に接続されている。このオイル吸入通路71はカム軸30の下端に設けられ該カム軸30によって駆動されるオイルポンプ72の吸入口73に連通している。なお、オイル吸入管70はオイルパン連通部分62ｂおよび後述のオイル戻し口84を通りシリンダブロック18のオイル吸入通路71に接続してもよい。
【００３５】オイルポンプ72によって加圧されたオイルは図１および図３に示すように、ポンプ出口72ａから最下シリンダより下方に位置するオイル供給路91ａを経てマウントケース62の有底状の中継部91ｂ（図６参照）に送られる。ここまでは従来のバーチカルエンジンの潤滑経路と概ね同様である。中継部91ｂにおいてオイル供給路は上方へ立上り、最下シリンダから１シリンダ分上方において水平に延びるオイル供給路91ｃに連通し、オイルはこのオイル供給路91ｃを経て、半割りクランクケース19の前面、かつエンジンカバーとアンダケースとの合せ面５ａ（図１）より上方位置に取付けられたオイルフィルタ74に送られる。このようなオイル供給路の配置により、クランク室下方のフライホイールおよびフライホイール室や、それに伴いクランク室底壁上に設けられたオイル戻し通路があっても、それらと干渉することなく、シリンダヘッド側からクランク室側までオイルを送ることができる。また、オイルフィルタの取外し、交換作業も容易に行える。
【００３６】オイルフィルタ74を出たオイルは、半割りクランクケース19の前面左右方向中央部に上下方向に配設されたオイル通路75に流入し、さらに油路76を通ってクランク軸13の各軸受部28に達しこれらの軸受部の軸受を潤滑する。このオイルはさらに、クランク軸13に穿設された油路77を通ってクランクピン軸受78およびシリンダ24内に達し、クランクピン軸受78およびシリンダ内面を潤滑する。また、オイル通路75の上部からクランク軸13を経てシリンダブロック18の上部を通り、シリンダヘッド20側に送られてカム軸30を潤滑する。
【００３７】シリンダ24内に達したオイルはピストン25の摺動によってシリンダ内面に行き渡るとともに、クランク室23内に掻き落されるが、上下のシリンダ24を画するシリンダ壁部分79は、その厚さがこれに接続している軸受部28ａの厚さ（巾）より薄いので、この部分に段部ａが生じ、オイルがこの段部ａに残留し易い。そこでこの部分に上下のシリンダ24，24を連通させるオイル穴80を穿設し、残留したオイルを下方のシリンダ24内に落すようにしてある。
【００３８】このオイル穴80はシリンダブロック18のスカート部18ａに、その開放された半割りクランクケース19との合わせ面側からドリル等の穴明け工具を斜め上向けに差し向けることにより、他の部分と干渉することなく容易に穿設することができる。従ってオイル穴80はシリンダ壁部分79の下面側から後方へ向って斜め上向きに形成されている。
【００３９】同様なオイル穴80が下方の各シリンダ24間にも設けられており、各シリンダ24内のオイルはこれらのオイル穴80を通って順次下方へ流下し、最下方のシリンダ24に達する。最下方のシリンダ24にも上記オイル穴80と同様なオイル落し穴81が設けられているが、このオイル落し穴81は、シリンダの軸線を含む面内において、前記軸受部28ａ1 の軸受壁561 に穿設され（図５）、前記隙間57に開口している。該オイル落し穴81も半割りクランクケース19との合わせ面側から工具を斜め向きに差し向けることにより、パッキン面54に穴を明けることなく穿設することができる。
【００４０】隙間57の下方はクランク軸13の拡径した下端部13ｂとシール部片59によって閉鎖されているので、オイル落し穴81を経て隙間57に流下したオイルは、下方のフライホイール34を収容したフライホイール室61に流入することなく、左右の前記連通穴60を通って底壁53の隣接する上面部分53ａ上に流出する。最下軸受部28ａ1 から直接オイルシール58上に出たオイルも同様に隙間57を抜けて戻される。
【００４１】しかし、上記隣接上面部分53ａはその外側をボス部55によって遮られているので、ここに流出したオイルを導くために、軸受壁561 を貫通して後方すなわちシリンダヘッド側へ延びるオイル戻し通路82が設けられている。オイル戻し通路82は、図４に示すように、囲壁50の上部位置まで達している。従ってオイル戻し通路82を通つたオイルは囲壁50の外側に形成された前記凹所51内に流入し、該凹所51を下側から受けている前記マウントケース62の凹所51ａ内に落下する。
【００４２】ボス部55の外側においても、同様なオイル戻し通路83が軸受壁561 を貫通して設けられ、底壁53の外側に溜った戻りオイルをこのオイル戻し通路83を通じて凹所51ａ内に落すようにしてある。
【００４３】このようにして、シリンダブロック18側の凹所51とマウントケース62側の凹所51ａとにより、フライホイール室61の外側をシリンダブロック18と半割りクランクケース19との合わせ面付近から後方へかけて半環状に包囲するオイル戻し通路が形成されているが、このオイル戻し通路の底壁すなわち凹所51ａの底壁51ｂは、図２および図７に示すように、後方へ向って下向きに傾斜しており、その最も低い最後部にオイル戻し口84が設けられ（図６）、マウントケース62の前記オイルパン連通部分62ｂに開口している。従って前記オイル戻し通路82，83を経て凹所51ａに落下したオイルは、底壁51ｂ上をオイル戻し口84側へ流れ、該オイル戻し口84からオイルパン連通部分62ｂを落下して、下方のオイルパン68内へ戻される。
【００４４】このようにして、クランク室23とオイルパン68との間に、クランク室23下方のフライホイール室61をたくみに迂回したオイル戻し通路が、エンジンの大型化を招くことなく形成されている。さらに、このオイル戻し通路の出口すなわち前記オイル戻し口84は、底壁51ｂの傾斜により、クランク室23の底部より充分低い位置に設けられているので、船外機１の傾斜等によりクランク室23側が動弁室29側より低くなっても、クランク室23内のオイルを支障なくオイルパン68に戻すことができる。
【００４５】カム軸30まわりを潤滑したオイルはオイル通路85を通ってオイル戻り口86に達し、オイル戻し通路87，オイル戻し管88を経てオイルパン68に戻される。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、クランク軸をほぼ上下方向に指向させ複数のシリンダを上下に直列に配設した直列多気筒バーチカルエンジンにおいて、シリンダ内に残留するオイルを良好にクランク室側へ戻して円滑なオイル循環を確保することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成６年１０月３日（１９９４．１０．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６７８４０
【弁理士】
【氏名又は名称】江原 望 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１６１７２３（Ｐ２００２−１６１７２３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年６月７日（２００２．６．７） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３０６８３５（Ｐ２００１−３０６８３５） |
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