特許 7247084 エンジンのＰＴＯ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-17

(45)【発行日】2023-03-28

(54)【発明の名称】エンジンのＰＴＯ装置

(51)【国際特許分類】

   F01M 1/06 20060101AFI20230320BHJP

【ＦＩ】

F01M1/06 L

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019231635

(22)【出願日】2019-12-23

(65)【公開番号】P2021099074

(43)【公開日】2021-07-01

【審査請求日】2021-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100087653

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴江 正二

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 隆寛

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 正人

(72)【発明者】

【氏名】吉田 怜央

(72)【発明者】

【氏名】山口 隆志

(72)【発明者】

【氏名】小村 隆太郎

【審査官】中田 善邦

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－０７３８１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３３０４５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２９３５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１７３６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０７４５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２６９９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｍ １／００－ ９／１２，

１１／００－ １３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランク軸(１)の架設方向を前後方向、前後方向の一方を前として、
クランクケース(２)の前端壁(２ａ)の前側に配置された伝動装置(３)と、伝動装置(３)を前側から覆う伝動カバー(３ａ)と、クランクケース(２)の前端部から横向きに張り出された横張出部(２ｂ)と、横張出部(２ｂ)の張出壁(２ｃ)の前側に取り付けられた転がり軸受(４)と、転がり軸受(４)に軸受されたＰＴＯ軸(５)を備えた、エンジンのＰＴＯ装置において、
クランクケース(２)の前端壁(２ａ)内に設けられたオイル供給路(６)と、横張出部(２ｂ)の張出壁(２ｃ)の前面(２ｃａ)から後向きに凹入された円形凹部(２ｄ)と、円形凹部(２ｄ)の奥端面(２ｄａ)の外周縁部に環状面(２ｄｂ)を残して、後向きに凹入された後側凹部(２ｅ)と、円形凹部(２ｄ)に内嵌された転がり軸受(４)のアウターレース(４ａ)の外周面(４ａａ)と、環状面(２ｄｂ)で受け止められるアウターレース(４ａ)の後端面(４ａｂ)と、アウターレース(４ａ)の外周面(４ａａ)に沿うオイル入口隙間(６ａ)と、アウターレース(４ａ)の後端面(４ａｂ)に沿うオイル噴出隙間(６ｂ)を備え、オイル供給路(６)内を圧送されたエンジンオイル(６ｃ)がオイル入口隙間(６ａ)とオイル噴出隙間(６ｂ)と後側凹部(２ｅ)を順に介して、転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)に供給されるように構成され、
円形凹部(２ｄ)の中心軸線(２ｄｄ)と平行な向きに見て、オイル噴出隙間(６ｂ)は、オイル入口隙間(６ａ)から後側凹部(２ｅ)に向けて、次第にその幅員が広がるように構成されている、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。

【請求項2】

請求項１に記載されたエンジンのＰＴＯ装置において、
オイル入口隙間(６ａ)は、円形凹部(２ｄ)の内周面(２ｄｃ)の一部を凹入させた凹入空間で構成されると共に、オイル噴出隙間(６ｂ)は環状面(２ｄｂ)の一部を凹入させた凹入空間で構成されている、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。

【請求項3】

請求項２に記載されたエンジンのＰＴＯ装置において、
円形凹部(２ｄ)の中心軸線(２ｄｄ)と平行な向きに見て、オイル入口隙間(６ａ)は、円形凹部(２ｄ)の内周面(２ｄｃ)の一部を円弧状に凹入させた凹入空間で構成されると共に、オイル噴出隙間(６ｂ)は環状面(２ｄｂ)の一部を半円形状に凹入させた凹入空間で構成され、
円形凹部(２ｄ)の中心軸線(２ｄｄ)と平行な向きに見て、オイル入口隙間(６ａ)の凹入空間の外周の円弧とオイル噴出隙間(６ｂ)の凹入空間の外周の円弧とが一致するように構成されている、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれかに記載されたエンジンのＰＴＯ装置において、
転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)の前開口(４ｂａ)は、ＰＴＯ軸入力ギヤ(５ｂ)にその後側から臨んでいる、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれかに記載されたエンジンのＰＴＯ装置において、
オイル入口隙間(６ａ)に前側開口(６ａａ)を設け、この前側開口(６ａａ)が、伝動装置(３)にその後側から臨んでいる、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンのＰＴＯ装置に関し、詳しくは、ＰＴＯ軸の転がり軸受の潤滑性が高いエンジンのＰＴＯ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、クランクケースの後端壁の後側に配置された伝動装置と、伝動装置を後側から覆う伝動カバーと、クランクケースの後端部から横向きに張り出された横張出部と、横張出部の張出壁の後側に取り付けられた転がり軸受と、転がり軸受に後端部を軸受されたＰＴＯ軸を備えたエンジンのＰＴＯ装置がある(例えば、特許文献１参照)。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－７４５０５号公報(図２参照)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

《問題点》 ＰＴＯ軸の転がり軸受の潤滑性が低い。
特許文献１のエンジンでは、ＰＴＯ軸の転がり軸受が飛沫潤滑方式で潤滑されており、ＰＴＯ軸の転がり軸受の潤滑性が低い。

【0005】

本発明の課題は、ＰＴＯ軸の転がり軸受の潤滑性が高いエンジンのＰＴＯ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願発明の主要な構成は、次の通りである。
図１(Ｂ)に例示するように、クランクケース(２)の前端壁(２ａ)内に設けられたオイル供給路(６)と、横張出部(２ｂ)の張出壁(２ｃ)の前面(２ｃａ)から後向きに凹入された円形凹部(２ｄ)と、円形凹部(２ｄ)の奥端面(２ｄａ)の外周縁部に環状面(２ｄｂ)を残して、後向きに凹入された後側凹部(２ｅ)と、円形凹部(２ｄ)に内嵌された転がり軸受(４)のアウターレース(４ａ)の外周面(４ａａ)と、環状面(２ｄｂ)で受け止められるアウターレース(４ａ)の後端面(４ａｂ)と、アウターレース(４ａ)の外周面(４ａａ)に沿うオイル入口隙間(６ａ)と、アウターレース(４ａ)の後端面(４ａｂ)に沿うオイル噴出隙間(６ｂ)を備え、オイル供給路(６)内を圧送されたエンジンオイル(６ｃ)がオイル入口隙間(６ａ)とオイル噴出隙間(６ｂ)と後側凹部(２ｅ)を順に介して、図１(Ａ)に例示するように、転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)に供給されるように構成され、
図１(Ｃ)に例示するように、円形凹部(２ｄ)の中心軸線(２ｄｄ)と平行な向きに見て、オイル噴出隙間(６ｂ)は、オイル入口隙間(６ａ)から後側凹部(２ｅ)に向けて、次第にその幅員が広がるように構成されている、ことを特徴とするエンジンのＰＴＯ装置。

【発明の効果】

【0007】

本願発明は、次の効果を奏する。
《効果》 転がり軸受(４)の潤滑性を高めることができる。
図１(Ｂ)に例示するように、クランクケース(２)のオイル供給路(６)内を圧送されたエンジンオイル(６ｃ)が、オイル入口隙間(６ａ)とオイル噴出隙間(６ｂ)と後側凹部(２ｅ)を順に介して、図１(Ａ)に示すように、転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)に供給され、転がり軸受(４)が強制潤滑されるため、転がり軸受(４)の潤滑性を高めることができる。
《効果》転がり軸受(４)の潤滑性を高めることができる。
エンジンオイル(６ｃ)は、オイル噴出隙間(６ｂ)内でその幅員方向に広がるため、転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)の広い範囲に供給され、転がり軸受(４)の潤滑性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係るエンジンのＰＴＯ装置を説明する図で、図１(Ａ)はＰＴＯ装置の断面の平面図、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＢ部拡大図、図１(Ｃ)は図１(Ｂ)の転がり軸受のないＣ方向矢視図である。

【図2】図１のＰＴＯ装置を備えたエンジンの右側面図である。

【図3】図２のエンジンの正面図である。

【図4】図２のエンジンの左側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１～図４は本発明の実施形態に係るエンジンのＰＴＯ装置を説明する図で、この実施形態では、立形の直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。

【0010】

このエンジンの概要は、次の通りである。
図２に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(１５)と、シリンダブロック(１５)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(１６)と、シリンダヘッド(１６)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(１７)と、クランク軸(１)の架設方向を前後方向、前後方向の一方を前として、シリンダブロック(１５)の前側に配置された伝動カバー(３ａ)と、シリンダブロック(１５)の後部に配置されたフライホイール(２０)と、シリンダブロック(１５)の下部に組み付けられたオイルパン(２９)を備えている。

【0011】

このエンジンは、前後方向と直交する水平方向を左右横方向として、図２，３に示すように、シリンダヘッド(１６)の右側面に組み付けられた吸気マニホルド(２１)と、吸気マニホルド(２１)の吸気入口に組み付けられた吸気スロットル(２２)と、シリンダヘッドカバー(１７)の右側に架設されたコモンレール(２３)と、シリンダブロック(１５)の右側に配置された燃料サプライポンプ(２４)を備え、図４に示すように、シリンダヘッド(１６)の左側面に組み付けられた排気マニホルド(２５)と、排気マニホルド(２５)の排気出口に組み付けられた過給機(２６)を備えている。

【0012】

このエンジンの燃料供給装置は、図２，３に示す燃料サプライポンプ(２４)やコモンレール(２３)からなるコモンレール式燃料噴射装置である。
このエンジンの吸気装置は、エアクリーナ(図示せず)と、図４に示す過給機(２６)のエアコンプレッサ(２６ａ)と、図２，３に示す吸気スロットル(２２)と、吸気マニホルド(２１)を備えている。
このエンジンの排気装置は、図３，４に示す排気マニホルド(２５)と、過給機(２６)の排気タービン(２６ｂ)と、排気処理装置(２８)を備えている。排気処理装置(２８)は、排気処理ケース(２８ａ)内にＤＯＣ(図示せず)とＤＰＦ(図示せず)を収容している。ＤＯＣはディーゼル酸化触媒の略称、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称である。

【0013】

図１(Ａ)に示すように、このエンジンは、クランクケース(２)の前端壁(２ａ)の前側に配置された伝動装置(３)と、伝動装置(３)を前側から覆う伝動カバー(３ａ)と、クランクケース(２)の前端部から横向きに張り出された横張出部(２ｂ)と、横張出部(２ｂ)の張出壁(２ｃ)の前側に取り付けられた転がり軸受(４)と、転がり軸受(４)に後端部(５ａ)を軸受されたＰＴＯ軸(５)を備えている。

【0014】

図３に示すように、伝動装置(３)は、調時伝動ギヤトレインで、クランクギヤ(３ｃ)と、クランクギヤ(３ｃ)と噛み合わされた第１アイドルギヤ(３ｄ)と、第１アイドルギヤ(３ｄ)にそれぞれ噛み合わされた動弁カムギヤ(３ｅ)、第２アイドルギヤ(３ｆ)、並びに第３アイドルギヤ(３ｇ)と、第２アイドルギヤ(３ｆ)に噛み合わされた燃料サプライポンプ入力ギヤ(３ｈ)と、第３アイドルギヤ(３ｇ)に噛み合わされたＰＴＯ軸入力ギヤ(５ｂ)を備えている。
ＰＴＯは、パワーテイクオフの略称で、動力取り出しを意味する。
図１(Ａ)(Ｂ)に示すＰＴＯ軸(５)は、図２～図４に示すクランク軸(１)の動力をＰＴＯ駆動装置(５ｃ)に取り出す。
ＰＴＯ駆動装置(５ｃ)には、油圧ポンプが用いられている。

【0015】

図１(Ｂ)に示すように、このエンジンは、クランクケース(２)の前端壁(２ａ)内に設けられたオイル供給路(６)と、横張出部(２ｂ)の張出壁(２ｃ)の前面(２ｃａ)から後向きに凹入された円形凹部(２ｄ)と、円形凹部(２ｄ)の奥端面(２ｄａ)の外周縁部に環状面(２ｄｂ)を残して、奥端面(２ｄａ)の中央部から後向きに凹入された後側凹部(２ｅ)と、円形凹部(２ｄ)に内嵌された転がり軸受(４)のアウターレース(４ａ)の外周面(４ａａ)と、環状面(２ｄｂ)で受け止められるアウターレース(４ａ)の後端面(４ａｂ)と、アウターレース(４ａ)の外周面(４ａａ)に沿うオイル入口隙間(６ａ)と、アウターレース(４ａ)の後端面(４ａｂ)に沿うオイル噴出隙間(６ｂ)を備え、オイル供給路(６)内を圧送されたエンジンオイル(６ｃ)がオイル入口隙間(６ａ)とオイル噴出隙間(６ｂ)と後側凹部(２ｅ)を順に介して、図１(Ａ)に示すように、転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)に供給されるように構成されている。

【0016】

図１(Ｂ)に示すように、上記構成によれば、クランクケース(２)のオイル供給路(６)内を圧送されたエンジンオイル(６ｃ)が、オイル入口隙間(６ａ)とオイル噴出隙間(６ｂ)と後側凹部(２ｅ)を順に介して、図１(Ａ)に示すように、転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)に供給され、転がり軸受(４)が強制潤滑されるため、転がり軸受(４)の潤滑性を高めることができる。

【0017】

図３に示すオイル供給路(６)のオイル供給源となるエンジンオイル供給経路(１８)は、オイルパン(２９)と、オイルポンプ(図示せず)と、クランクケース(２)のケース壁内に設けられたオイルギャラリ(図示せず)と、オイルギャラリの途中に設けられたオイルクーラ(７)とオイルフィルタ(２７)を備えている。
オイルパン(２９)内のエンジンオイルは、オイルポンプの圧送力で、オイルギャラリを介して伝動装置(３)の軸受等の摺動部に供給されるが、オイルギャラリの途中でオイルクーラ(７)により冷却され、オイルフィルタ(２７)により浄化される。オイル供給路(６)はオイルギャラリから分岐している。
図１(Ａ)に示す転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)から伝動カバー内空間(３ｂ)に流出したエンジンオイル(６ｃ)は、オイル戻り孔(図外)を介してクランクケース(２)から図３に示すオイルパン(２９)に戻る。

【0018】

図１(Ｃ)に示すように、円形凹部(２ｄ)の中心軸線(２ｄｄ)(図１(Ａ)参照)と平行な向きに見て、オイル噴出隙間(６ｂ)は、オイル入口隙間(６ａ)から後側凹部(２ｅ)に向けて、次第にその幅員が広がるように構成されている。

【0019】

図１(Ｃ)に示すように、上記構成によれば、エンジンオイル(６ｃ)は、オイル噴出隙間(６ｂ)内でその幅員方向に広がるため、転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)の広い範囲に供給され、転がり軸受(４)の潤滑性を高めることができる。

【0020】

図１(Ｂ)に示すように、オイル入口隙間(６ａ)は、円形凹部(２ｄ)の内周面(２ｄｃ)の一部を凹入させた凹入空間で構成されると共に、オイル噴出隙間(６ｂ)は環状面(２ｄｂ)の一部を凹入させた凹入空間で構成されている。

【0021】

上記構成によれば、図１(Ｂ)に示すように、オイル入口隙間(６ａ)とオイル噴出隙間(６ｂ)の絞り抵抗は、これらを構成する各凹入空間の凹入寸法の調節により行うことができ、オイル噴出隙間(６ｂ)からのエンジンオイル(６ｃ)の噴出量の調節を容易に行うことができる。

【0022】

図１(Ｃ)に示すように、円形凹部(２ｄ)の中心軸線(２ｄｄ)(図１(Ａ)参照)と平行な向きに見て、オイル入口隙間(６ａ)は、円形凹部(２ｄ)の内周面(２ｄｃ)の一部を円弧状に凹入させた凹入空間で構成されると共に、オイル噴出隙間(６ｂ)は環状面(２ｄｂ)の一部を半円形状に凹入させた凹入空間で構成されている。
そして、図１(Ｃ)に示すように、円形凹部(２ｄ)の中心軸線(２ｄｄ)(図１(Ａ)参照)と平行な向きに見て、オイル入口隙間(６ａ)の凹入空間の外周の円弧とオイル噴出隙間(６ｂ)の凹入空間の外周の円弧とが一致するように構成されている。

【0023】

上記構成によれば、先端面と周面に砥石面を備えた円柱形の砥石による研磨加工で、図１(Ｃ)に示す円形凹部(２ｄ)の内周面(２ｄｃ)の一部を円弧状に凹入させた凹入空間と、環状面(２ｄｂ)の一部を半円形状に凹入させた凹入空間を連続して加工することができるため、オイル入口隙間(６ａ)とオイル噴出隙間(６ｂ)を速やかに加工することができる。

【0024】

図１(Ａ)に示すように、転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)の前開口(４ｂａ)は、ＰＴＯ軸入力ギヤ(５ｂ)にその後側から臨んでいる。
上記構成によれば、図１(Ａ)に示すように、転がり軸受(４)のレース間隙間(４ｂ)の前開口(４ｂａ)から流出したエンジンオイル(６ｃ)はＰＴＯ軸入力ギヤ(５ｂ)に供給されるため、ＰＴＯ軸入力ギヤ(５ｂ)の潤滑性が高い。

【0025】

図１(Ｂ)に示すように、この実施形態では、オイル入口隙間(６ａ)の前側は閉塞されているが、オイル入口隙間(６ａ)に前側開口(６ａａ)( 図１(Ｂ)に想像線(二点鎖線)で示す)を設けてもよい。すなわち、オイル入口隙間(６ａ)に前側開口(６ａａ)を設け、この前側開口(６ａａ)が伝動装置(３)にその後側から臨んでいる構成を採用してもよい。

【0026】

上記構成を採用した場合には、図１(Ｂ)に示すように、オイル供給路(６)からオイル入口隙間(６ａ)に供給されたエンジンオイル(６ｃ)の一部は、前側開口(６ａａ)から伝動装置(３)に供給されるため、伝動装置(３)の潤滑性が高い。

【符号の説明】

【0027】

(１)…クランク軸、(２)…クランクケース、(２ａ)…前端壁、(２ｂ)…横張出部、 (２ｃ)…張出壁、(２ｃａ)…前面、(２ｄ)…円形凹部、(２ｄａ)…奥端面、(２ｄｂ)…環状面、(２ｄｃ)…内周面、(２ｄｄ)…中心軸線、(２ｅ)…後側凹部、(３)…伝動装置、(３ａ)…伝動カバー、(４)…転がり軸受、(４ａ)…アウターレース、(４ａａ)…外周面、(４ａｂ)…後端面、(４ｂ)…レース間隙間、(４ｂａ)…前開口、(５)…ＰＴＯ軸、(５ａ)…後端部、(５ｂ)…ＰＴＯ軸入力ギヤ、(６)…オイル供給路、(６ａ)…オイル入口隙間、(６ａａ)…前側開口、(６ｂ)…オイル噴出隙間、(６ｃ)… エンジンオイル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】