JP2007024007A - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の姿勢変動の影響を少なくすることができると共に、製造コストを低減することができ、組付け性を向上することができる内燃機関の潤滑装置を提供する。
【解決手段】 クランクケース２Ｒの外側壁と一体に設けられ、孔部１５２が設けられるオイルポンプボディ１５１と、孔部１５２に挿入されるアウターロータ１５３及びインナーロータ１５４と、孔部１５２を密閉する蓋体１５５と、を有するオイルポンプ１５０と、孔部１５２からクランクケース２Ｌ，２Ｒを貫通するオイルポンプ駆動軸１６６と、オイルポンプ駆動軸１６６にクランク軸１００の回転動力を伝達する伝達部材１６８と、を備えることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【選択図】 図４

Description

本発明は、オイルポンプにより潤滑油を内燃機関の各給油箇所に送給する内燃機関の潤滑装置に関する。

内燃機関の潤滑装置として、クランクケースの外側壁面に凹陥段部を形成し、この凹陥段部に、ポンプ軸、インナーロータ、アウターロータ、オイルポンプボディ及びオイルポンプドリブンギヤを備えるオイルポンプを取り付けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

実開昭６１−６３４９２号公報（第１頁、第４図）

しかしながら、特許文献１に開示された内燃機関の潤滑装置では、独立した構成のオイルポンプをクランクケースの外側壁面に取り付けているため、オイルポンプがクランクケースの一方の外側壁に片寄った状態で配置されることになる。これにより、油路が長くなるばかりでなく、吸い込み側の油路が車体の左右方向の中心から離れて片寄った位置に配置されるので、車体がオイルポンプ設置側と反対側に傾斜した時に潤滑油を吸い込み難くなるなど、内燃機関の姿勢変動の影響が大きいという課題があった。

また、特許文献１に開示された内燃機関の潤滑装置では、オイルポンプのオイルポンプボディが、独立した部品で構成されているため、部品点数及び部品管理に必要な組み立て工数が増加して、製造コストが増加し易く、組付け性が良好ではないという課題があった。

本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の姿勢変動の影響を少なくすることができると共に、製造コストを低減することができ、組付け性を向上することができる内燃機関の潤滑装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、クランクケースの外側壁と一体に設けられ、孔部が設けられるオイルポンプボディと、孔部に挿入されるアウターロータ及びインナーロータと、孔部を密閉する蓋体と、を有するオイルポンプと、孔部からクランクケースを貫通するオイルポンプ駆動軸と、オイルポンプ駆動軸にクランク軸の回転動力を伝達する伝達部材と、を備えることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、オイルポンプの吸入口は、クランクケースの外側壁内を貫通する油路に連通し、油路は、クランクケースの外側壁内に設けられるオイルフィルタ室を介してクランクケースの底部に連通していることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。

請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置によれば、クランクケースの外側壁と一体に設けられ、孔部が設けられるオイルポンプボディと、孔部に挿入されるアウターロータ及びインナーロータと、孔部を密閉する蓋体と、を有するオイルポンプと、孔部からクランクケースを貫通するオイルポンプ駆動軸と、オイルポンプ駆動軸にクランク軸の回転動力を伝達する伝達部材と、を備えるため、オイルポンプを車体の左右方向の中心に近づかせることができるので、内燃機関の姿勢変動の影響を少なくすることができる。また、オイルポンプの部品点数を削減することができるので、製造コストを低減することができ、組付け性を向上することができる。

請求項２に記載の内燃機関の潤滑装置によれば、オイルポンプの吸入口は、クランクケースの外側壁内を貫通する油路に連通し、油路は、クランクケースの外側壁内に設けられるオイルフィルタ室を介してクランクケースの底部に連通しているため、油路を簡素化することができる。これにより、製造コストを低減することができる。

以下、本発明に係る内燃機関の潤滑装置の一実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１〜図６は本発明の一実施の形態を示すもので、図１は本発明に係る内燃機関の潤滑装置を搭載した車両の側面図、図２は本発明に係る内燃機関の潤滑装置を説明するパワーユニットのシリンダヘッドとシリンダブロックとクランク軸と入力軸と出力軸とを結んだ線で切断した断面図、図３は図２に示したパワーユニットを右側から見た一部切欠側面図、図４は図３のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は図２に示したパワーユニットを左側から見た一部切欠側面図、図６は右ユニットケースの単品を右側から見た側面図である。なお、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

図１に示すように、自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１の前部に回動自在に軸支されるフロントフォーク１２と、フロントフォーク１２の下端部に軸支される前輪１３と、フロントフォーク１２の上端部に連結されるバー状のハンドル１４と、前端が車体フレーム１１に軸支され後方に延びるリヤフォーク１５と、リヤフォーク１５の後端部に軸支される後輪１６と、を備え、車体フレーム１１の中央下部にパワーユニット（内燃機関、潤滑装置）１を懸架している。

パワーユニット１は、内燃機関と負荷側の変速機構を一体化して構成されており、パワーユニット１の出力は、チェーン１７を介して後輪１６に伝達されている。また、パワーユニット１には、後方に向けて延設される排気管１８が接続されており、排気管１８は後輪１６の右側に配置されるマフラー１９に連結されている。

図２に示すように、パワーユニット１は、空冷式４ストロークサイクル単気筒内燃機関であって、クランク軸１００の軸線を車両の進行方向に直交させると共に、シリンダヘッド４０が前方を向くようにシリンダブロック３０の軸線を進行方向に沿ってほぼ水平になるように自動二輪車１０に搭載される。

パワーユニット１は、内燃機関のクランクケースと変速機構のギヤケースとを一体とした左右半割りの左ユニットケース（クランクケース）２Ｌ及び右ユニットケース（クランクケース）２Ｒと、シリンダブロック３０と、シリンダヘッド４０と、シリンダヘッドカバー４１と、左クランクケースカバー５１と、右クランクケースカバー５２と、ギヤケースカバー５３と、を結合して外殻を構成し、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒとを結合することで形成されるクランク室３及びギヤ室４には、クランク軸１００及びトランスミッション２００がそれぞれ配設される、なお、左ユニットケース２Ｌの左側面には、左クランクケースカバー５１及びギヤケースカバー５３がボルト止めされ、右ユニットケース２Ｒの右側面には、右クランクケースカバー５２がボルト止めされる。

シリンダヘッド４０は、結合した左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒの上部開口に挿入されるシリンダブロック３０と共にスタッドボルト６０で共締めされることにより取り付けられる。また、シリンダヘッドカバー４１をシリンダヘッド４０にボルト６１で締結することによって開口部が閉塞される。また、シリンダヘッド４０の下面には、燃焼室４２が形成されており、燃焼室４２に臨むようにスパークプラグ４３が装着される。さらに、シリンダブロック３０及びシリンダヘッド４０の側面には、複数の冷却フィン２１が形成されている。

また、シリンダヘッド４０内には、動弁機構のカム軸４４が回動自在に支持されており、その左端部にはカムスプロケット４５が固定される。このカムスプロケット４５には、クランク軸１００に固定された駆動スプロケット１０２に架け渡されたカムチェーン９８が架け渡される。これにより、クランク軸１００の回転駆動力をカム軸４４に伝達し、シリンダヘッド４０に配置されるローラロッカータイプのロッカーアーム４６，４６を駆動して、燃焼室４２内で吸気バルブ（図３参照）４７、排気バルブ（図３参照）４８を所定のタイミングで開閉させる。

さらに、シリンダヘッド４０には、吸気バルブ４７が配置される吸気ポート４７ａと、排気バルブ４８が配置される排気ポート４８ａが形成されており、吸気ポート４７ａにインジェクタ９９が組み付けられている（図３参照）。インジェクタ９９は、不図示のエンジンコントロールユニットに電気的に接続されており、このエンジンコントロールユニットから与えられる電気信号によって、回転数に応じた最適な高燃圧の燃料を吸気ポート４７ａ内に噴射する。

クランク軸１００は、左右のパーツからなり、クランクピン１０１によって一体化されるもので、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒにそれぞれ配置される転がり軸受７０Ｌ，７０Ｒを介して回動自在に支持されており、軸方向左側に交流発電機９０が、軸方向右側に遠心多板クラッチ９１が組み付けられる。また、クランクピン１０１には、コンロッド３１を介してピストン３２が接続され、このピストン３２は、シリンダブロック３０内に一体成型されたシリンダライナ３３の中でシリンダ軸線方向に往復運動する。

交流発電機９０は、イグニッションコイル（不図示）を通じてスパークプラグ４３に与える高電圧を発生すると共に、バッテリー（不図示）の充電電流を発生する。

遠心多板クラッチ９１は、湿式の遠心多板クラッチであって、クランク軸１００の右側に組み付けられており、クランク軸１００にスプライン結合されるインナプレート９１ａと、インナプレート９１ａと一体的に回転するアウターケース９１ｂと、アウターケース９１ｂの内周面に取り付けられる複数のクラッチプレート９１ｃと、複数のクラッチプレート９１ｃの間に交互に配置される複数のクラッチディスク９１ｄと、複数のクラッチディスク９１ｄを支持するプレート支持部材９１ｅと、インナプレート９１ａの外周部に傾動自在に枢支されるクラッチウエイト９１ｆと、右クランクケースカバー５２に取り付けられる枢支軸９２と、枢支軸９２の左端部に配置される軸受７１を介して回動自在に支持され、アウターケース９１ｂと一体的に回転する圧接プレート９３と、クラッチリフターレバー２０８により回動し、軸方向（図２中の左右方向）に進退動するクラッチリフターカムプレート９４と、を備えている。また、プレート支持部材９１ｅは、クランク軸１００に回動自在に支持されるプライマリ駆動歯車９５とスプライン結合されており、クランク軸１００の回転動力をプライマリ駆動歯車９５を介してトランスミッション２００に伝達させている。

このように構成される遠心多板クラッチ９１では、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒに回動自在に支持されるチェンジスピンドル２０７（図３参照）に結合されるクラッチリフターレバー２０８（図３参照）が回動されることによりクラッチリフターカムプレート９４が回動する。これにより、クラッチリフターカムプレート９４が右側に移動し、クラッチプレート９１ｃとクラッチディスク９１ｄとの接続が解除されて、ニュートラル状態になる。次いで、ギヤチャンジが完了すると、クラッチリフターカムプレート９４が元の位置に復帰して、クラッチプレート９１ｃとクラッチディスク９１ｄとが接続可能状態になる。そして、クランク軸１００の回転速度が所定値を越えると、クラッチウエイト９１ｆが遠心力により傾動し、クラッチプレート９１ｃとクラッチディスク９１ｄとが接続して、クランク軸１００の回転動力をトランスミッション２００に伝達させる。

トランスミッション２００は、図３及び図５に示すように、クランク軸１００と平行に配置される入力軸２０１と、出力軸２０２と、シフトドラム２０３と、を備え、入力軸２０１の右端部に取り付けられるプライマリ従動歯車９６に入力された回転動力を、出力軸２０２の左端部に取り付けられるドライブスプロケット９７に伝達させている。

入力軸２０１は、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒにそれぞれ配置される転がり軸受７２Ｌ，７２Ｒを介して回動自在に支持され、入力軸２０１に一体成形される歯車２０１ａと、入力軸２０１に外嵌させる歯車２０１ｂと、入力軸２０１に軸方向にスライド移動可能に係止され、第１シフトフォーク２０４の移動により歯車２０１ｂに係合可能な歯車２０１ｃと、を備え、右ユニットケース２Ｒの外側に突出する右端部には、プライマリ駆動歯車９５から回転動力が伝達されるプライマリ従動歯車９６が取り付けられている。

出力軸２０２は、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒにそれぞれ配置される転がり軸受７３Ｌ，７３Ｒを介して回動自在に支持され、出力軸２０２に外嵌される歯車２０２ａ，２０２ｂと、この歯車２０２ａ，２０２ｂの間で出力軸２０２に軸方向にスライド移動可能に係止され、第２シフトフォーク２０５の移動により歯車２０２ａまたは歯車２０２ｂに係合可能な歯車２０２ｃと、を備え、左ユニットケース２Ｌの外側に突出する左端部には、チェーン１７に回転動力を伝達するドライブスプロケット９７が取り付けられている。

シフトドラム２０３は、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒに回動自在に支持され、その周面には、第１、第２シフトフォーク２０４，２０５を左右方向に移動させるカム溝（不図示）が形成される。また、シフトドラム２０３の右端部には、ギアチェンジ機構２５０の一部を構成する星型カムプレート２０６が同軸線上に結合されており、この星型カムプレート２０６が段階的に回動することで、第１，第２シフトフォーク２０４，２０５を左右方向に移動させて変速動作を行う。

ギアチェンジ機構２５０は、星型カムプレート２０６と、チェンジスピンドル２０７に結合されるクラッチリフターレバー２０８と、チェンジスピンドル２０７に回動自在に支持されるチェンジアーム２０９と、チェンジアーム２０９を回動させるサブアーム２１０と、チェンジアーム２０９を所定の位置に付勢するチェンジアーム復帰ばね２１１と、チェンジアーム２０９の上端部に回動自在に支持され、引張コイルバネ２１２に吊設されるサブチェンジアーム２１３と、星型カムプレート２０６の回動位置を規制するストッパローラ２１４と、を備えている。そして、このギヤチャンジ機構２５０では、チェンジスピンドル２０７が回動すると共に、サブアーム２１０、チェンジアーム２０９及びサブチェンジアーム２１３が連動するように回動して、サブチェンジアーム２１３が星型カムプレート２０６を回動させる。

次に、図３〜図６を参照して、オイルポンプ１５０及び潤滑油の送給経路について説明する。

図３に示すように、右ユニットケース２Ｒの外側壁には、オイルポンプ１５０が設けられており、オイルポンプ１５０は、図４に示すように、右ユニットケース２Ｒの外側壁と一体に設けられ、凹孔（孔部）１５２が設けられるオイルポンプボディ１５１と、凹孔１５２に挿入されるアウターロータ１５３及びインナーロータ１５４と、凹孔１５２を密閉する蓋体１５５と、を備えている。

ポンプボディ１５１は、図４及び図６に示すように、右ユニットケース２Ｒの外側壁に略三角形状をなすように一体に形成され、その略中央部には、凹孔１５２が左右方向に沿って穿設されている。また、凹孔１５２の底部には、略三日月状の吸入口１５６及び吐出口１５７が対向するように形成され、この吸入口１５６と吐出口１５７との間には、インナーロータ１５４と一体成形されるオイルポンプ従動軸１５８を回動自在に軸支する貫通孔１５９が形成されている。

吸入口１５６は、右ユニットケース２Ｒの外側壁内を上下方向に貫通するように形成される油路１６０と連通し、油路１６０は、右ユニットケース２Ｒ外側壁内に設けられるオイルフィルタ室１６１を介して右、左ユニットケース２Ｌ，２Ｒの底部５に連通している。なお、図中１６１ａは、オイルフィルタである。

吐出口１５７は、右ユニットケース２Ｒの外側壁内を前後方向に貫通するように形成される分配口１６２と連通し、分配口１６２は、第１送油通路１６３及び第２送油通路１６４の２方向に分離しており、一方の第１送油通路１６３は、右クランクケースカバー５２内に形成される送油通路（不図示）と連通し、他方の第２送油通路１６４は、スタッドボルト６０の挿通孔兼用の送油通路（不図示）と連通している。

また、オイルポンプボディ１５１の凹孔１５２には、トロコイド曲線の歯形を有する内歯歯車であるアウターロータ１５３が回動自在に挿入され、アウターロータ１５３の内側には、トロコイド曲線の歯形を有する外歯歯車であるインナーロータ１５４が挿入されており、インナーロータ１５４の歯数は、アウターロータ１５３の歯数より１枚少ない歯数を有している。また、アウターロータ１５３及びインナーロータ１５４が挿入される凹孔１５２の開口は、蓋体１５５をオイルポンプボディ１５１にネジ止めすることにより水密に閉塞される。即ち、オイルポンプボディ１５１、アウターロータ１５３、インナーロータ１５４及び蓋体１５５によってトロコイド型のオイルポンプを構成している。

また、インナーロータ１５４のオイルポンプ従動軸１５８の左端部には、図３に示すように、カップリング１６５を介してオイルポンプ駆動軸１６６の右端部が連結されている。オイルポンプ駆動軸１６６は、右、左ユニットケース２Ｌ，２Ｒの貫通孔１５９，１６７に回動自在に軸支され、その左端部には、オイルポンプ駆動軸１６６にクランク軸１００の回転動力を伝達するオイルポンプスプロケット（伝達部材）１６８が螺着されている。

さらに、オイルポンプスプロケット１６８には、図５に示すように、クランク軸１００に固定された駆動スプロケット１０２に架け渡されたカムチェーン９８が架け渡されている。これにより、クランク軸１００の回転動力が、駆動スプロケット１０２、カムチェーン９８、オイルポンプスプロケット１６８、オイルポンプ駆動軸１６６及びオイルポンプ従動軸１５８を介してインナーロータ１５４に伝達されて、オイルポンプ１５０が駆動する。なお、図中１６９は、カムチェーン９８の張り具合を適正にするカムチェーンテンショナ、１７０は、カムチェーン９８の動きをガイドするカムチェーンガイドである。

そして、このように構成されるオイルポンプ１５０では、オイルフィルタ室１６１内に溜まっている潤滑油は、オイルポンプ１５０が駆動することによって、油路１６０及び吸入口１５６を介して凹孔１５２内に吸い込まれ、アウターロータ１５３及びインナーロータ１５４により加圧され、吐出口１５７から分配口１６２に圧送されて、第１送油通路１６３と第２送油通路１６４とに分岐・送給される。

第１送油通路１６３に送給された潤滑油は、右クランクケースカバー５２内に形成される送油通路（不図示）を通じて枢支軸９２内に形成される潤滑油路９２ａに送給され、遠心多板クラッチ９１を潤滑し、さらに、クランク軸１００内に形成される潤滑油路１００ａに送給されて、クランク軸１００を潤滑する。また、第２送油通路１６４に送給された潤滑油は、スタッドボルト６０の挿通孔兼用の送油通路（不図示）及びカム軸４４の右端部近傍に形成される潤滑油出口４４ａを通じて、カム軸４４内に形成される潤滑油路４４ｂに送給され、２つのカム４９，４９の間に形成される吐出孔４４ｃから吐出して、カム軸４４及びロッカーアーム４６，４６等を潤滑する（図２参照）。なお、各給油箇所を潤滑した潤滑油は、自然落下により左、右ユニットケース２Ｌ，３Ｌの底部５（図３参照）に戻される。

以上説明したように、本実施形態の内燃機関の潤滑装置によれば、右ユニットケース２Ｒの外側壁と一体に設けられ、孔部１５２が設けられるオイルポンプボディ１５１と、孔部１５２に挿入されるアウターロータ１５３及びインナーロータ１５４と、孔部１５２を密閉する蓋体１５５と、を有するオイルポンプ１５０と、孔部１５２から左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒを貫通するオイルポンプ駆動軸１６６と、オイルポンプ駆動軸１６６にクランク軸１００の回転動力を伝達するオイルポンプスプロケット１６８と、を備えるため、オイルポンプ１５０を車体の左右方向の中心に近づかせることができるので、内燃機関の姿勢変動の影響を少なくして、オイルタフネスを向上することができ、内燃機関の姿勢変動の影響を受けずに安定した潤滑を行うことができる。また、オイルポンプ１５０の部品点数を削減することができるので、製造コストを低減することができ、組付け性を向上することができる。

また、本実施形態の内燃機関の潤滑装置によれば、オイルポンプ１５０の吸入口１５６は、右ユニットケース２Ｒの外側壁内を貫通する油路１６０に連通し、油路１６０は、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒの外側壁内に設けられるオイルフィルタ室１６１を介して左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒの底部５に連通しているため、油路１６０を簡素化することができる。これにより、製造コストを低減することができる。

また、本実施形態の内燃機関の潤滑装置によれば、オイルポンプ１５０を車体の左右方向の中心に近づかせることができるため、パワーユニット１の重心を自動二輪車１０の左右方向の中心に近づかせることができる。これにより、自動二輪車１０の走行安定性を向上することができる。

さらに、本実施形態の内燃機関の潤滑装置によれば、孔部１５２から左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒを貫通するオイルポンプ駆動軸１６６を備えるため、オイルポンプ駆動軸１６６を左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒのそれぞれに回動自在に支持させることができる。これにより、オイルポンプ駆動軸１６６が両端支持されるので、オイルポンプ駆動軸１６６の片減りを防止することができ、オイルポンプ１５０の耐久性を向上することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本実施形態では、オイルポンプボディを右ユニットケースに設けた場合を例示したが、これに限定されず、左ユニットケースに設けるようにしてもよい。しかし、潤滑油の送油経路を考慮すると、右ユニットケースに設ける方がより好ましい。

本発明に係る内燃機関の潤滑装置を搭載した車両の側面図である。 本発明に係る内燃機関の潤滑装置を説明するパワーユニットのシリンダヘッドとシリンダブロックとクランク軸と入力軸と出力軸とを結んだ線で切断した断面図である。 図２に示したパワーユニットを右側から見た一部切欠側面図である。 図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図２に示したパワーユニットを左側から見た一部切欠側面図である。 右ユニットケースの単品を右側から見た側面図である。

符号の説明

１ パワーユニット（内燃機関、潤滑装置）
２Ｌ 左ユニットケース（クランクケース）
２Ｒ 右ユニットケース（クランクケース）
３ クランク室
４ ギヤ室
５ 底部
１０ 自動二輪車
３０ シリンダブロック
４０ シリンダヘッド
９０ 交流発電機
９１ 遠心多板クラッチ
９８ カムチェーン
１００ クランク軸
１０２ 駆動スプロケット
１５０ オイルポンプ
１５１ オイルポンプボディ
１５２ 凹孔
１５３ アウターロータ
１５４ インナーロータ
１５５ 蓋体
１５６ 吸入口
１５７ 吐出口
１５８ オイルポンプ従動軸
１５９ 貫通孔
１６０ 油路
１６１ オイルフィルタ室
１６２ 分配口
１６３ 第１送油通路
１６４ 第２送油通路
１６５ カップリング
１６６ オイルポンプ駆動軸
１６７ 貫通孔
１６８ オイルポンプスプロケット（伝達部材）
２００ トランスミッション
２０１ 入力軸
２０２ 出力軸
２０３ シフトドラム

Claims (2)

1. クランクケースの外側壁と一体に設けられ、孔部が設けられるオイルポンプボディと、前記孔部に挿入されるアウターロータ及びインナーロータと、前記孔部を密閉する蓋体と、を有するオイルポンプと、
   前記孔部から前記クランクケースを貫通するオイルポンプ駆動軸と、
   前記オイルポンプ駆動軸にクランク軸の回転動力を伝達する伝達部材と、を備えることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
2. 前記オイルポンプの吸入口は、前記クランクケースの外側壁内を貫通する油路に連通し、前記油路は、前記クランクケースの外側壁内に設けられるオイルフィルタ室を介して前記クランクケースの底部に連通していることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の潤滑装置。

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