JP2007032344A - エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】 クランクケース内のオイル等がスターターケース内に侵入した場合でも、そこに滞留することが防止されるエンジンを提供する。
【解決手段】
上記エンジンは、スターターモータの出力部４ａを収容して保持するスターターケース１２を一体に含んだジェネレーターカバー１１を備えており、上記スターターケース１２内の底部と、ジェネレーターカバー１１のうち上記スターターケース１２内の底部より低い位置となる部位とを連通するオイル戻し管２４が配設されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、スターターモータによってクランクシャフトを回転させることによりエンジンを始動することができる、自動二輪車等の各種車両等に搭載されるエンジンに関する。

エンジンにスターターモータを備えた自動二輪車では、一般的にこのスターターモータをエンジンのクランクケースの上部であって、シリンダーヘッドの前方または後方に配置している。しかし、自動二輪車の中でもとくにモトクロッサーやエンデューロに類するものでは、不整地を走行する場合が多いことから、地上高は高くなる傾向があるため、できるだけ重心位置を低くするための様々な工夫がなされている。自動二輪車の重心位置に対して大きな要素となるエンジンの各部品のレイアウト、たとえば、上記スターターモータの配置にも考慮が払われている（たとえば特許文献１参照）。

図８および図９に示すように、この自動二輪車６１ではそのスターターモータ６２を前方フレーム（ダウンチューブ）６３の直後に配置している。より詳細には、ウォーターポンプ装置６４の下部であって、上記前方フレーム６３とエンジン６５のクランクケース６６との間に配置している。スターターモータ６２はエンジンの前部下方に位置することになる。このように、自動二輪車６１の重心位置を低くするためにスターターモータ６２もより低い位置に配置している。

上記エンジン６５は、スターターモータ６２の出力部を収容して保持するスターターモーターケース（単にスターターケースという）６７を有している。そして、スターターモータ６２の出力軸は図示しない複数のアイドルギアを介してクランクシャフトの図示しないスターターギアに作動連結されている。スターターギアはクランクシャフトのジェネレータ（発電機）設置側に連結されている。図示しないクランクシャフトの端部には発電機を設置し、その発電機を覆うジェネレーターカバー６８が取り付けられている。

図中、符号６９はヘッドパイプ部であり、符号７０は車体フレーム（メインフレーム）である。符号７１で示すのはエンジンの出力軸であり、チェーン７４を介して後輪７５を駆動している。符号７２はスイングアームであり、符号７３はこのスイングアーム７２を枢支するピボット軸である。

ジェネレーターカバー６８の内部からスターターケース６７の内部までは、ギア列の噛合のために連通する必要があるので、スターターケース６７を区画する隔壁が存在していてもこの隔壁に開口部が設けられている。したがって、スターターモータ６２がクランクケース６６の下方に位置する場合、上記開口部を通過してクランクケース６６の内部からスターターケース６７の内部へオイル等が侵入し、その底部に溜まる可能性もある。スターターケース６７の内部にオイルが滞留すると、スターターモータ６２の出力部もオイルに浸かる可能性がある。この場合は回転の抵抗となり、出力の低下になる場合がある。
特開平９−２２８９３２号公報

本発明は、エンジンのスターターモータを低い位置に配置した場合でも、クランクケースから侵入したオイル等がスターターモータのケース内に溜まることを防止し得るエンジンを提供することを目的としている。

本発明にかかるエンジンは、
セルフスタータを備えたエンジンであって、
スターターモータの出力部を収容して保持するスターターケースと、
このスターターケースの内部と、クランクケースをその一構成要素とするエンジンハウジングの内部とを連通するオイル戻し通路を備えている。

かかる構成のエンジンによると、たとえスターターケースがクランクケースの下部に配置されることによって、クランクケース内のオイル等がスターターケース内に侵入したとしても、このオイルはオイル戻し通路を通してエンジンハウジング内に戻る。

上記エンジンハウジングがその一構成要素として着脱可能なジェネレーターカバーを含んだものである場合、上記オイル戻し通路を、スターターケースの内部とジェネレーターカバーの内部とを連通するように構成することができる。

上記スターターケースをジェネレーターカバーの一部として一体に形成してもよい。ここで一体に形成するとは、鋳造や機械加工等によって連続した一体物として形成されていることはもちろん、スターターケースを別体に製造しておき、好適な方法によってジェネレーターカバーに接続したものも含む。

この場合、上記オイル戻し通路を、ジェネレーターカバーの壁部内を貫通してスターターケースとジェネレーターカバーにおける発電機を覆う部位とを連通するように形成されたトンネルとして形成してもよい。こうすればオイル戻し通路がエンジンの外部に露出することがない。

上記オイル戻し通路のスターターケース側の端部が、当該エンジンを自動二輪車等の搭載対象に搭載したときにスターターケースの底部となる位置に接続され、このオイル戻し通路が下方に向けてエンジンハウジングとの接続位置に延びるように構成するのが好ましい。オイルのエンジンハウジングへの戻り流れがスムーズとなり、効果的にオイルが戻されるからである。

上記オイル戻し通路はパイプ部材から構成することができる。そうすれば構成が容易となり、パイプ部材を曲げることによって延設ルートを容易に変更することができる。したがって、たとえば、エンジンを車体に取り付けるためのボルト等の位置を交わして延設することができる。

本発明によれば、クランクケース内からスターターケース内に侵入したオイル等はオイル戻し通路を通してエンジンハウジング内に戻るので、スターターケース内に溜まることが防止される。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態にかかるエンジンを説明する。図１は本発明の一実施形態にかかるエンジンの配置を示す側面図である。

図１に示すごとく、本実施形態では、専らエンデューロまたはモトクロッサーに搭載される単気筒エンジン１を例示している。このエンジン１は自動二輪車のヘッドパイプ７および車体フレーム２、３に囲まれた空間に配置されている。スターターモータ４はエンジン１の前部下方に取り付けられており、車体フレームの一部を構成する前方フレーム（ダウンチューブ）３とエンジン１のクランクケース５との間に位置している。このエンジン１はその横方向から見て四カ所において、取付ブラケット６ａを介して車体フレーム２、３にボルト６によって固定されている。符号１ａはシリンダーヘッドであり、符号８はエンジンの出力軸であり、符号１０はスイングアームのピボット軸である。

上記クランクケース５の一方の側部にはジェネレーターカバー１１がボルトによって着脱可能に取り付けられている。ジェネレーターカバー１１は発電機にアクセスするためにクランクケース５に形成された開口部を閉塞するものである。このジェネレーターカバー１１はスターターケース１２と一体に形成されている。ジェネレーターカバー１１はクランクケース５とともにエンジンハウジングの一部を構成している。

図２、図３および図４に示すように、ジェネレーターカバー１１には、上記スターターケース部１２と、発電機（図４中に符号２７で示す）の位置に対応してこれを覆うジェネレーターカバー部１１ａと、このジェネレーターカバー部１１ａとスターターケース部１２との間にアイドルギアを収容するためのアイドルギアケース部１３とが形成されている。これら各部１１ａ、１２、１３が一体化されてジェネレーターカバー１１を構成している。図２は上記ジェネレーターカバー１１の表側を示す側面図（エンジンの外側から見た図）であり、図３はジェネレーターカバー１１の裏側を示す側面図（エンジンの内側から見た図）である。図４は図２のジェネレーターカバー１１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図４において、ジェネレーターカバー１１のうちアイドルギアケース部１３は、その前部（表側部分）に第一アイドルギア１７を着脱するために外側に向けて開いた開口部１４が形成され、この前部以外の部分は隔壁１５によって閉ざされている。この開口部１４を閉塞するために蓋１６（図４）が取り付けられている。図２はこの蓋１６が取り外された状態のジェネレーターカバー１１を示している。図４に示すように、このアイドルギアケース部１３には第一アイドルギア１７が収容され、上記蓋１６を取り付けることによって第一アイドルギア１７の軸１７ａが回転自在に保持され、第一アイドルギア１７が位置決めされる。スターターケース部１２はスターターモータ４の出力部４ａを収容して保持するための部分であり、内側に向けて開いている。スターターケース部１２にはその裏側からスターターモータ４の出力部４ａが挿入され、シールリング１８が介装された上で保持されている。スターターモータ４の出力軸９には、第一アイドルギア１７と噛合するための歯が形成されている。ジェネレーターカバー１１の内側における、アイドルギアケース部１３に隣接した位置には第二アイドルギア１９が回転可能に取り付けられている。

図４および図５に示すように、第一アイドルギア１７がその両側に配置されたスターターモータ４の出力軸９および第二アイドルギア１９の両方に噛合するため、アイドルギアケース部１３の隔壁１５には二カ所において開口部２２、２３が形成されている（図２も併せて参照）。図５はジェネレーターカバー１１のアイドルギアケース部１３の表側をギアと共に示す側面図である。スターターモータ４の出力軸９の外周に形成された歯は第一開口部２２を通して第一アイドルギア１７の前部ギア１７ｂに噛合している。第一アイドルギア１７の後部ギア１７ｃは第二開口部２３を通して第二アイドルギア１９の前部ギア１９ａに噛合している。第二アイドルギア１９の後部ギア１９ｂは、クランクシャフト２０に連結可能に配置されたスターターギア２１に噛合している。

スターターケース部１２は、そこにスターターモータ４の出力部４ａが保持された状態では、上記第一開口部２２を除けば閉ざされた状態になっている。図４に示すように、ジェネレーターカバー部１１ａの内方において、クランクシャフト２０の先端にはナット２７ｂによって発電機２７のロータ２７ａが固定されている。なお、ステータ部は図示していない。上記スターターギア２１はこのクランクシャフト２０にニードルベアリング２９を介して装着されている。そして、このスターターギア２１とクランクシャフト２０に固定されたロータ２７ａとの間にはワンウェイクラッチ（カムクラッチ）３０が介装されている。このワンウェイクラッチ３０により、スターターギア２１がロータ２７ａを介してクランクシャフト２０と始動時に連結され、また始動後には連結が解除される。

このように前述の隔壁１５には第一および第二の開口部２２、２３が存在しているので、スターターケース部１２がアイドルギアケース部１３より下方に位置する場合、この開口部２２、２３を通ってクランクケース５内の潤滑油等（以下、オイルという）がスターターケース部１２の内部にまで侵入する可能性がある。これは、アイドルギアの設置個数や位置には関係がなく、スターターモータ４の出力軸９をスターターギア２１に作動連結するためには、クランクケース５とスターターケース部１２とを連通する必要がある。そこで、このエンジン１では、たとえスターターケース部１２にオイルが侵入したとしても、このオイルがクランクケース５内へ戻るように以下のごとき工夫がなされている。

すなわち、図２および図６に示すように、ジェネレーターカバー１１にはそのスターターケース部１２とジェネレーターカバー部１１ａとを連通するオイル戻し通路としての戻し管２４が配設されている。図６はジェネレーターカバー１１の外側底部を示す底面図である。エンジン１が車体に搭載されたときにはスターターケース部１２がアイドルギアケース部１３より下方に位置する（図１参照）。したがって、戻し管２４の一端はスターターケース部１２の底部に接続される。戻し管２４の他端はこの底部より下方に位置するジェネレーターカバー部１１ａの部分に接続されている。戻し管２４の各端部は、スターターケース部１２の底部およびジェネレーターカバー部１１ａの上記部分それぞれに形成されたボス部２５、２６にシールリング（図示せず）を装着した上で接続されている。戻し管２４のスターターケース部１２およびジェネレーターカバー部１１ａへの接続機構は上記したものに限定されず、いかなる好適な機構をも採用することができる。

エンジン１が車体に搭載された状態では、戻し管２４はスターターケース部１２の底部のボス部２５からほぼ水平方向に外方へ出てから曲がり、ジェネレーターカバー部１１ａのボス部２６までの全長に渡って下方に傾斜している。そして、戻し管２４の他端部はジェネレーターカバー部１１ａのボス部２６に対してほぼ水平方向に挿入されている。その結果、スターターケース部１２内のオイルは戻し管２４の中を重力の作用で流下してクランクケース５内に至る。戻し管２４の両端はボス部２５、２６に対してとくに水平方向に挿入される必要はない。たとえば、スターターケース部１２の底部のボス部２５から下方に傾斜するように外方へ出て、ジェネレーターカバー部１１ａのボス部２６に対して下方に傾斜するように挿入されていてもよい。

この戻し管２４を車体の側方から見ると（図１および図２）、その長手方向の中間部が若干角度だけ下方へ屈曲されている。これは、エンジン１を車体フレーム３に取り付けるためのボルト６の着脱操作を可能にするために、戻し管２４が当該ボルト６の位置を迂回するようにしているからである。このように、オイル戻し通路としてパイプやチューブを用いると、それを曲げることによってその延設ルートを容易に変更することができる。この場合は、曲げることによって戻し管２４がオイル戻り方向に見て部分的にでも上方に傾斜することのないようにするのが、スムーズなオイルの戻しのために好ましい。

以上のごとくオイル戻し通路が形成されていることにより、たとえオイルがスターターケース部１２の内部に侵入したとしても、そこに溜まることなく戻し管２４を通ってクランクケース５内に戻される。したがって、オイルがスターターモータ４の内部に侵入することがない。また、一般的にエンデューロやモトクロッサーでは、図１に示すようにその前部フレーム３の前面下部に曲面板からなる泥よけガード２８がエンジン１の前部の下部を覆うように装着されるが、この泥よけガード２８を、エンジン１の外部に露出している上記戻し管２４を保護するような形状に形成することができる。

以上の実施形態では、ジェネレーターカバー１１がスターターケース１２を一体に含んでいるが本発明はかかる構成に限定されない。ジェネレーターカバーとスターターケースとが別体であるエンジン、たとえば、ジェネレーターカバーを独立して有しているがスターターケースはクランクケースに一体に形成されているようなエンジンに対しても適用可能であることは容易に理解できる。

また、オイルの戻し通路は前述したパイプやチューブには限定されない。エンジン取付用のボルト６が上記とは異なる位置にあり、その着脱操作をジェネレーターカバーが阻害しないような場合には、オイルの戻し通路は異なる構成をとることができる。

図７に示すように、ジェネレーターカバーの形状を図２に示すものから変形してその内部に戻し通路を形成してもよい。このジェネレーターカバー３１は、その下端縁の一部分３２がスターターケース部１２の底部とジェネレーターカバー部３１ａの底部とを結ぶ直線にほぼ一致したものである。そして、ジェネレーターカバー３１の壁部内に、スターターケース部１２内の底部とジェネレーターカバー部１１ａ内の底部とを連通するようにオイルの戻し通路としてのトンネル３３が形成されている。このトンネル３３はスターターケース部１２の底部からジェネレーターカバー部１１ａの底部まで直線状に下方に傾斜して延びている。とくに直線状にする必要はないが、機械加工または中子によって形成する場合は直線状とするのが好ましい。

なお、ジェネレーターカバーの形状が許せば、上記トンネル３３に代えて上記ジェネレーターカバー３１の内部にオイル戻し管を取り付けてもよい。たとえば、図７に示すトンネル３３と同じ経路にパイプを延設し、その一端はスターターケース部１２の底部に接続し、他端はジェネレーターカバー部３１ａの底部に接続する。

以上説明したオイル戻し通路は全てスターターケース部１２の底部からジェネレーターカバー部の底部にかけて形成しているが、かかる構成には限定されない。オイル戻し通路の一端側はスターターケース部１２の底部に接続するが、他端側はジェネレーターカバー部に限定されず、クランクケース５の他の部分に接続してもよい。その場合はもちろん、オイル戻し通路の他端側の接続部はエンジン１が車体に搭載された状態において上記一端側の接続部よりも下方に位置する。

本発明によれば、簡単な構成によってエンジンのスターターケース内にオイル等が滞留することが防止される。また、そのような簡単な構成のオイル戻し通路が形成されたジェネレーターカバーは、既存のエンジンに対してもスターターケースからのオイル戻し機構を提供することができる。かかる発明は、自動二輪車用のエンジンに限らず、不整地用四輪車、その他の車両のエンジンにも適用することができる。

本発明の一実施形態にかかるエンジンの配置を示す側面図である。 図１のエンジンにおけるジェネレーターカバーの表側を示す側面図である。 図２のジェネレーターカバーの裏側を示す側面図である。 図２のジェネレーターカバーのＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図２のジェネレーターカバーのアイドルギアケース部分の表側を、そこに内蔵されたギアと共に示す側面図である。 図２のジェネレーターカバーの外側底部を示す底面図である。 本発明のエンジンに適用されるジェネレーターカバーの他の例の表側を示す平面図である。 従来のエンジンを搭載した自動二輪車の一例を示す側面図である。 図８におけるエンジンを示す側面図である。

符号の説明

１ エンジン
４ スターターモータ
４ａ （スターターモータの）出力部
５ クランクケース
１１ ジェネレーターカバー
１２ スターターケース
２４ 戻し管
３１ ジェネレーターカバー
３３ トンネル

Claims (6)

1. セルフスタータを備えたエンジンであって、
   スターターモータの出力部を収容して保持するスターターケースと、
   該スターターケースの内部と、クランクケースをその一構成要素とするエンジンハウジングの内部とを連通するオイル戻し通路を備えているエンジン。
2. 上記エンジンハウジングがその一構成要素として着脱可能なジェネレーターカバーを含んでおり、上記オイル戻し通路が上記スターターケースの内部と上記ジェネレーターカバーの内部とを連通している請求項１記載のエンジン。
3. 上記スターターケースが上記ジェネレーターカバーの一部として一体に形成されている請求項２記載のエンジン。
4. 上記オイル戻し通路が、上記ジェネレーターカバーの壁部内を貫通して上記スターターケースと上記ジェネレーターカバーにおける発電機を覆う部位とを連通するように形成されたトンネルからなる請求項３記載のエンジン。
5. 上記オイル戻し通路の上記スターターケース側の端部が、スターターケースの底部となる位置に接続され、上記オイル戻し通路が下方に向けて上記エンジンハウジングとの接続位置に延びるように構成されている請求項１〜４記載のエンジン。
6. 上記オイル戻し通路がパイプ部材から構成されている請求項１〜３および５記載のエンジン。

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