JP2007285247A - エンジン内部の潤滑油供給構造 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸を支持するベアリングをプラグ部材によってケーシングに押付けて固定する構成を採りつつも、専用の油路形成部品を追加することなく、ベアリング及びそのベアリングに隣接して設けられた部材に潤滑油を供給し得るようにする。
【解決手段】クランクシャフト２５を支持する左側ベアリング２６を左側プッシュプラグ５０によってケーシング１０に押付けて固定する構成のエンジン１において、左側プッシュプラグ５０内を上下方向に延びるとともに左側ベアリング２６の近傍位置に開口した左側プッシュプラグ内油路５５を設け、左側プッシュプラグ内油路５５を介して左側ベアリング２６の近傍位置に供給した潤滑油により、左側ベアリング２６及びこれに隣接して設けられたニードルベアリング４１を潤滑する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジン内部の潤滑油供給構造に関する。

従来、エンジンの回転軸を支持するベアリングや回転軸上に設けられた部材などの潤滑は、回転軸の内部を延びて設けられた油路から回転軸の回転に伴う遠心力を利用して回転軸の外部に潤滑油を飛散させたり、シリンダヘッド内に設けられた部材（例えばカムシャフト）の潤滑に用いた潤滑油を上方から滴下或いは流下させ、これをケーシング内に設けた油路を介して必要とする箇所に供給したり方式が取られる（例えば、下記の特許文献参照）。或いは潤滑油供給用のポンプで必要箇所に潤滑油を直接吹きかける方式が取られることもある。

ところで、エンジンのケーシングは軽量化の観点等からアルミニウムを材料として構成される一方、ケーシングに取付けられてクランクシャフトなどの回転軸を支持するベアリングは耐久性向上の観点等から鉄を材料として構成されることが多い。このため冷間時にはベアリングとケーシングとの間に隙間ができない（すなわちベアリングがケーシングに密着している）場合であっても、温間時には両材料（アルミニウムと鉄）の熱膨張率の差によってベアリングとケーシングとの間に隙間ができてしまうことがある。そうすると、エンジンの稼動中にケーシング内でベアリングが振動し、周期的な打音が発生して騒音等の問題が生じることがある。このような不都合を防止するにはプッシュプラグと呼ばれるプラグ部材をケーシングに取付けてベアリングをケーシングに押付けるようにすることが有効である。
実公平７−２３５２７号公報 特開２００５−１０５９２１号公報

しかしながら、上記プラグ部材を用いた場合、そのプラグ部材は通常ベアリングの上部位置に設けられるため、ベアリングの上方から（例えばシリンダヘッド内から）滴下或いは流下してきた潤滑油によりベアリングやそのベアリングに隣接して設けられた部材を潤滑するためには、プッシュプラグを避けてこれらの部材に潤滑油を導く専用の油路形成部品をケーシング内に追加する必要があった。このため部品点数が多くなり、製造コストが高くなるという問題が生じていた。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、回転軸を支持するベアリングをプラグ部材によってケーシングに押付けて固定する構成を採りつつも、専用の油路形成部品を追加することなく、ベアリング及びそのベアリングに隣接して設けられた部材に潤滑油を供給し得るようにしたエンジン内部の潤滑油供給構造を提供することを目的としている。

本発明に係るエンジン内部の潤滑油供給構造は、ケーシングと、ケーシング内に取付けられたベアリング(例えば、実施形態における左側ベアリング２６)と、ベアリングにより回転自在に支持された回転軸(例えば、実施形態におけるクランクシャフト２５)と、ケーシング内を移動自在に設けられて外表面の一部(例えば、実施形態における斜面部５２)をベアリングに当接させたプラグ部材(例えば、実施形態における左側プッシュプラグ５０)と、プラグ部材とケーシングとの間に設けられてプラグ部材を付勢し、プラグ部材を介してベアリングを回転軸の軸方向に押圧することによってベアリングをケーシングに押付ける付勢ばね(例えば、実施形態における付勢ばね５８)とを備えて構成されるエンジンにおいて、プラグ部材内を上下方向に延びるとともにベアリングの近傍位置に開口したプラグ部材内油路(例えば、実施形態における左側プッシュプラグ内油路５５)を設け、プラグ部材内油路を介してベアリングの近傍位置に供給した潤滑油によりベアリング及びベアリングに隣接して設けられた回転軸上の部材を潤滑するようにしている。

ここで、付勢ばねはプラグ部材の内部を上下方向に延びて設けられた付勢ばね取付け穴内に取付けられてプラグ部材を下方に付勢し、プラグ部材を介してベアリングを回転軸の軸方向に押圧するようになっており、付勢ばね取付け穴はプラグ部材内油路を兼ねていることが好ましい。

本発明に係るエンジン内部の潤滑油供給構造では、回転軸を支持するベアリングをプラグ部材によってケーシングに押付けて固定する構成を採りつつも、プラグ部材内を上下方向に延びるとともにベアリングの近傍位置に開口したプラグ部材内油路を有しているため、潤滑油をこのプラグ部材内油路に導くことにより、ベアリングの近傍位置に潤滑油を供給することができ、その潤滑油によって、ベアリング及びこれに隣接する回転軸上の部材を潤滑することができる。このため従来のように、プラグ部材を避けてベアリングの近傍位置に潤滑油を導くための専用の油路形成部品をケーシング内に追加する必要はなく、部品点数を削減して製造コストの低減を図ることが可能である

ここで、付勢ばねはプラグ部材の内部を上下方向に延びて設けられた付勢ばね取付け穴内に取付けられてプラグ部材を下方に付勢し、プラグ部材を介してベアリングを回転軸の軸方向に押圧するようになっており、付勢ばね取付け穴がプラグ部材内油路を兼ねているのであれば、付勢ばね取付け穴とプラグ部材内油路とを別々に設ける必要がなく、プラグ部材の工作工程を簡略化することができるので、製造コストの更なる低減を図ることが可能である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るエンジン内部の潤滑油供給構造が適用された自動二輪車用のエンジン１を示している。このエンジン１はケーシング１０がクランクケース１１、シリンダブロック１２、シリンダヘッド１９及びシリンダヘッドカバー２０からなり、クランクケース１１にはクランクシャフト２５のほか複数の回転軸（図示せず）が回転自在に支持されている。シリンダブロック１２内にはシリンダ２１が上下方向に延びて設けられており、シリンダ２１内にはピストン２２が上下方向に移動自在に設けられている。ピストン２２には図示しないピストンピンを介してコネクティングロッド２３の上端部が取付けられており、コネクティングロッド２３の下端部には中空円筒状のクランクピン２４を介して上記クランクシャフト２５が取付けられている。クランクシャフト２５はクランクケース１１に取付けられた左右一対のベアリング（左側ベアリング２６及び右側ベアリング２７）によって回転自在に支持されており、クランクケース１１内を左右方向に延びて設けられている。なお、本実施形態における「上」、「下」、「左」、「右」はそれぞれ図１における上、下、左、右を示している。

シリンダヘッド１９内には吸気バルブ２８及び排気バルブ２９がそれぞれ２つずつ、ほぼ上下方向に延びて設けられており（図１には吸気バルブ２８と排気バルブ２９はそれぞれ１本ずつしか示されていない）、シリンダヘッド１９内に並設された２つのカムシャフト３０（図４も参照）によって所定のタイミングで駆動されるようになっている。２つのカムシャフト３０を駆動する動弁系は、クランクシャフト２５上に設けられた駆動スプロケット３１、カムシャフト３０に取付けられた被動スプロケット３２及びこれら両スプロケット３１，３２に巻掛けられてケーシング１０内に形成されたチェーン配置空間３４内を上下方向に延びるカムチェーン３３から構成される。

クランクシャフト２５の左側を支持する左側ベアリング２６はそのアウターレース２６ａがクランクケース１１の左側仕切り壁１３に形成された左側ベアリング取付け孔１３ａ内に挿着されており、アウターレース２６ａの左側は左側仕切り壁１３に形成された左側ベアリングストッパ１３ｂに接触し、アウターレース２６ａの右側は左側仕切り壁１３に螺子１５ａによって取付けられた左側ベアリング係止片１６ａに接触している（図１参照）。また、クランクシャフト２５の右側を支持する右側ベアリング２７はそのアウターレース２７ａがクランクケース１１の右側仕切り壁１４に形成された右側ベアリング取付け孔１４ａ内に挿着されており、アウターレース２７ａの右側は右側仕切り壁１４に形成された右側ベアリングストッパ１４ｂに接触し、アウターレース２７ａの左側は右側仕切り壁１４に螺子１５ｂによって取付けられた右側ベアリング係止片１６ｂに接触している（図１参照）。ここで、左側ベアリング係止片１６ａは螺子１５ａによってクランクケース１１に固定されており、右側ベアリング係止片１６ｂは螺子１５ｂによってクランクケース１１に固定されているため、これら左側ベアリング係止片１６ａ及び右側ベアリング係止片１６ｂはともにクランクケース１１の（すなわちケーシング１０の）一部を構成する部材であるといえる。

ケーシング１０は軽量化の観点等からアルミニウムを材料として構成される一方、クランクシャフト２５を支持する左右のベアリング２６，２７は耐久性向上の観点等から鉄を材料として構成される。このため冷間時には左側ベアリング２６のアウターレース２６ａとケーシング１０との間（具体的には、アウターレース２６ａと左側ベアリングストッパ１３ｂとの間及びアウターレース２６ａと左側ベアリング係止片１６ａとの間）に隙間がない場合であっても、温間時には両材料の熱膨張率の差によって左側ベアリング２６のアウターレース２６ａとケーシング１０（左側ベアリングストッパ１３ｂ或いは左側ベアリング係止片１６ａ）との間に隙間ができてしまうことがある。また同様に、冷間時には右側ベアリング２７のアウターレース２７ａとケーシング１０との間（具体的には、アウターレース２７ａと右側ベアリングストッパ１４ｂとの間及びアウターレース２７ａと右側ベアリング係止片１６ｂとの間）に隙間がない場合であっても、温間時には両材料の熱膨張率の差によって右側ベアリング２７のアウターレース２７ａとケーシング１０（右側ベアリングストッパ１４ｂ或いは右側ベアリング係止片１６ｂ）との間に隙間ができてしまうことがある。このため本エンジン１では、後述するプッシュプラグ（左側プッシュプラグ５０及び右側プッシュプラグ６０）を用いてこのような左側ベアリング２６とケーシング１０との間及び右側ベアリング２７とケーシング１０との間に常に隙間が生じない（左右のベアリング２６，２７がそれぞれケーシンク１０に密着する）ようにしている。

図１及び図２に示すように、左側ベアリング２６の上方に位置するクランクケース１１の左側仕切り壁１３には左側プッシュプラグ挿入孔１７が上下方向に延びて設けられている。この左側プッシュプラグ挿入孔１７には有底円筒状の左側プッシュプラグ５０が上方から挿入されており、左側プッシュプラグ挿入孔１７における左側プッシュプラグ５０の上方位置には左側プッシュプラグ５０が左側プッシュプラグ挿入孔１７から抜け出るのを防止する抜止めナット５６が取付けられている。この抜止めナット５６はその外周面に雄螺子（図示せず）が設けられており、この雄螺子が左側プッシュプラグ挿入孔１７の上部内周面に設けられた雌螺子（図示せず）と螺合するようになっている。左側プッシュプラグ５０の内部には上下方向に（左側プッシュプラグ５０の軸方向に）延びた付勢ばね取付け穴５３が設けられており、付勢ばね取付け穴５３内には左側プッシュプラグ５０の底部５１と抜止めナット５６との間に縮設されて左側プッシュプラグ５０を常時下方に付勢する付勢ばね５８が取付けられている。

図１及び図２に示すように、左側プッシュプラグ５０の底部５１の中心位置（左側プッシュプラグ５０の中心軸）は左側ベアリング２６におけるアウターレース２６ａの端部（左側上部外周端）よりも左方に位置している。左側プッシュプラグ５０の底部５１の外表面における右側端部には、左側ベアリング２６のアウターレース２６ａの上記端部（左側上部外周端）に当接し得る形状の斜面部５２が設けられており、この斜面部５２は左側ベアリング２６のアウターレース２６ａの上記端部に上方から接触している。このため、左側ベアリング２６のアウターレース２６ａは左側プッシュプラグ５０の斜面部５２を介して付勢ばね５８によりクランクシャフト２５の軸方向右方へ常時押圧されることとなり、左側ベアリング２６は左側プッシュプラグ５０によって常に（冷間時と温間時とを問わず）左側ベアリング係止片１６ａに（すなわちケーシング１０に）押付けられてケーシング１０に固定された状態となっている。

また図１及び図３に示すように、クランクケース１１における右側ベアリング２７の上方に位置する右側仕切り壁１４には右側プッシュプラグ挿入孔１８が左右方向に延びて設けられている。この右側プッシュプラグ挿入孔１８には有底円筒状の右側プッシュプラグ６０が右側プッシュプラグ挿入孔１８の右方から挿入されており、右側プッシュプラグ６０の右方には右側プッシュプラグ６０が右側プッシュプラグ挿入孔１８から抜け出るのを防止するための抜止めプレート６６がプレート取付け螺子６７によって右側仕切り壁１４に固定されている。右側プッシュプラグ６０の内部には左右方向に（右側プッシュプラグ６０の軸方向に）延びた付勢ばね取付け穴６３が設けられており、付勢ばね取付け穴６３内には右側プッシュプラグ６０の底部６１と抜止めプレート６６との間に縮設されて右側プッシュプラグ６０を常時左方に付勢する付勢ばね６８が取付けられている。

図１及び図３に示すように、右側プッシュプラグ６０の底部６１の中心位置（右側プッシュプラグ６０の中心軸）は右側ベアリング２７におけるアウターレース２７ａの端部（右側上部外周端）よりも上方に位置している。右側プッシュプラグ６０の底部６１の外表面における下側端部には、右側ベアリング２７のアウターレース２７ａの上記端部（右側上部外周端）に当接し得る形状の斜面部６２が設けられており、この斜面部６２は右側ベアリング２７のアウターレース２７ａの上記端部に右方から接触している。このため、右側ベアリング２７のアウターレース２７ａは右側プッシュプラグ６０の斜面部６２を介して付勢ばね６８によりクランクシャフト２５の軸方向左方へ常時押圧されることとなり、右側ベアリング２７は右側プッシュプラグ６０によって常に（冷間時と温間時とを問わず）右側ベアリング係止片１６ｂに（すなわちケーシング１０に）押付けられてケーシング１０に固定された状態となっている。

図２に示すように、クランクシャフト２５の外周面上における左側ベアリング２６の左方位置にはニードルベアリング４１を介してスタータードリブンギヤ４０が設けられている。このスタータードリブンギヤ４０は、ケーシング１０内に設けられたスタータードライブギヤ及びスターターアイドラギヤを介して伝達されたスターターモータ（いずれも図示せず）の回転動力を、ワンウェイクラッチ４２を介してクランクシャフト２５に伝達する働きをする。

抜止めナット５６の内部には、抜止めナット５６を上下方向に貫通して延びた抜止めナット内油路７７が設けられており、左側プッシュプラグ５０が挿入される左側プッシュプラグ取付け穴１７と繋がっている（図２参照）。また、左側プッシュプラグ５０の底部５１には上下方向に貫通して延びて左側ベアリング２６の近傍位置に開口した底部油路５４が設けられており、左側プッシュプラグ５０の内部に設けられた付勢ばね取付け穴５３はこの底部油路５４を介して左側プッシュプラグ５０の外部（左側プッシュプラグ５０の下方）に繋がっている。そして、左側プッシュプラグ取付け穴１７と付勢ばね取付け穴５３とは繋がっているため、結果として抜止めナット内油路７７、左側プッシュプラグ取付け穴１７、付勢ばね取付け穴５３及び底部油路５４は連通した状態となっている。ここで、付勢ばね取付け穴５３と底部油路５４とは左側プッシュプラグ５０内を上下方向に延びるとともに左側ベアリング２６の近傍位置に開口した１つの油路（左側プッシュプラグ内油路５５）を構成しているといえ（図２参照）、付勢ばね５３を取付ける目的として設けられた付勢ばね取付け穴５３は、潤滑油の油路である左側プッシュプラグ内油路５５を兼ねたものとなっている。

図１に示すように、シリンダヘッド１９の左上部にはシリンダヘッド内上部油路７１が上下方向に延びて設けられており、シリンダヘッド１９の上面１９ａ（図４参照）には、このシリンダヘッド内上部油路７１の上部開口７１ａが設けられている。このシリンダヘッド内上部油路７１はシリンダヘッド１９の上下方向中間部に設けられた油溜まり部７２、シリンダヘッド１９の左下部を斜めに延びて設けられた連通油路７３及びシリンダヘッド１９の左下部を上下方向に延びて設けられたシリンダヘッド内下部油路７４に繋がっており、シリンダシリンダヘッド内下部油路７４の下端開口７４ａ（図５参照）はシリンダブロック１２の左部を上下方向に延びて設けられたシリンダブロック内油路７５の上端開口に繋がっている。そして、このシリンダブロック内油路７５の下端開口７５ａ（図６参照）は、クランクケース１１に設けられた連通油路７６（図２及び図７参照）を介して上述の抜止めナット内油路７７に連通している。

このため、シリンダヘッド１９内に供給されてカムシャフト３０及び被動スプロケット３２を潤滑した潤滑油は、ケーシング１０に形成されたケーシング内油路７０（シリンダヘッド１９内の上部開口７１ａからシリンダヘッド内上部油路７１、油溜まり部７２、連通油路７３、シリンダヘッド内下部油路７４、シリンダブロック内油路７５、連通油路７６、抜止めナット内油路７７、左側プッシュプラグ挿入孔１７に至る油路）及び左側プッシュプラグ内油路５５を流下し、左側ベアリング２６の近傍位置に流出することとなる。そしてこの潤滑油によって、左側ベアリング２６及びこれに隣接して設けられたニードルベアリング４１が潤滑される。

また、図１及び図３に示すように、クランクシャフト２５の右側内部にはクランクシャフト２５の軸方向に延びたクランクシャフト内油路８１が設けられており、クランクシャフト内油路８１の左端部からはクランクシャフト２５の外表面に開口するように斜めに延びた連通油路８２が設けられている。この連通油路８２はクランクピン２４の肉厚方向に延びて設けられた連通油路８３と接続しており、クランクシャフト内油路８１に供給された潤滑油は、クランクシャフト内油路８１、連通油路８２，８３及びクランクピン２４の内部空間２４ａを通って右側ベアリング２７の近傍位置に流出するので、右側ベアリング２７及びこの右側ベアリング２７に隣接して設けられたクランクシャフト２５上の部材が潤滑される。

このように本実施形態に示したエンジン１では、クランクシャフト２５を支持する左側ベアリング２６を左側プッシュプラグ５０によってケーシング１０に押付けて固定する構成を採りつつも、左側プッシュプラグ５０内を上下方向に延びるとともに左側ベアリング２６の近傍位置に開口した左側プッシュプラグ内油路５５を有しているため、ケーシング内油路７０を流下してきた潤滑油を左側プッシュプラグ内油路５５に導くことにより、左側ベアリング２６の近傍位置に潤滑油を供給することができ、その潤滑油によって左側ベアリング２６及びこれに隣接して設けられたニードルベアリング４１を潤滑することができるようになっている。このため、左側プッシュプラグ５０を避けて左側ベアリング２６の近傍位置に潤滑油を導くための専用の油路形成部品をケーシング１０内に追加する必要はなく、部品点数を削減して製造コストの低減を図ることが可能である。

また、本実施形態に示したエンジン１では、付勢ばね５８は左側プッシュプラグ５０の内部を上下方向に延びて設けられた付勢ばね取付け穴５３内に取付けられて左側プッシュプラグ５０を下方に付勢し、左側プッシュプラグ５０を介して左側ベアリング２６をクランクシャフト２５の軸方向に押圧するようになっているが、付勢ばね取付け穴５３は左側プッシュプラグ内油路５５を兼ねているので、付勢ばね取付け穴５３と左側プッシュプラグ内油路５５とを別々に設ける必要がない。このため、左側プッシュプラグ５０の工作工程を簡略化することができ、製造コストの更なる低減を図ることが可能である。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、左側プッシュプラグ５０はケーシング１０内を上下方向に移動自在に設けられて付勢ばねによって下方に付勢された構成であったが、右側プッシュプラグ６０のように、ケーシング１０内を左右方向に移動自在に設けられて付勢ばねによって右方に付勢された構成としてもよい。このような構成であっても、左側プッシュプラグ５０内に、上下方向に延びるとともに左側ベアリング２６の近傍位置に開口したプラグ部材内油路を設けるようにすれば、上述の実施形態の場合と同様に、専用の油路形成部品を追加することなく、左側ベアリング２６及びニードルベアリング４１等を潤滑することができる。しかし、このような構成では、付勢ばね取付け穴とプラグ部材内油路とを別々に設ける必要が生じるので、上述の実施形態に示したように、プラグ部材（左側プッシュプラグ５０）が付勢ばねによって下方に付勢される構成として、付勢ばね取付け穴がプラグ部材内油路を兼ねた構成とする方が、プラグ部材の工作工程を簡略化することができ、コスト的には有利となる。

また、上述の実施形態では、本発明に係る潤滑油供給構造によって潤滑油が供給される対象はクランクシャフトを支持するベアリング及びこれに隣接した部材であるとしたが、潤滑対象はクランクシャフト以外の回転軸を支持するベアリング及びこれに隣接した部材であってもよい。更に、潤滑対象となるベアリングに隣接した部材としては、実施形態に示したベアリング（ニードルベアリング４１）に限られず、ギヤやその他の部材であってもよい。また、上述の実施形態では、本発明が自動二輪車用のエンジンに適用された例を示したが、本発明は自動二輪車用のエンジンに限られず、他の用途に用いられるエンジンにも適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係るエンジン内部の潤滑油供給構造が適用されたエンジンの断面図である。 図１における領域IIの拡大図である。 図１における領域IIIの拡大図である。 図１における矢視IV−IVから見たエンジンの断面図である。 図１における矢視V−Vから見たエンジンの断面図である（但し吸気バルブ及び排気バルブは図示せず）。 図１における矢視VI−VIから見たエンジンの断面図である（但しピストンは図示せず）。 図１における矢視VII−VIIから見たエンジンの断面図である（但しコネクティングロッドは図示せず）。

符号の説明

１ エンジン
１０ ケーシング
１３ｂ 左側ベアリングストッパ
１６ａ 左側ベアリング係止片
２５ クランクシャフト（回転軸）
２６ 左側ベアリング（ベアリング）
４１ ニードルベアリング（回転軸上の部材）
５０ 左側プッシュプラグ（プラグ部材）
５２ 斜面部（プラグ部材の外表面の一部）
５３ 付勢ばね取付け穴
５５ 左側プッシュプラグ内油路（プラグ部材内油路）
５８ 付勢ばね
７０ ケーシング内油路

Claims (2)

1. ケーシングと、前記ケーシング内に取付けられたベアリングと、前記ベアリングにより回転自在に支持された回転軸と、前記ケーシング内を移動自在に設けられて外表面の一部を前記ベアリングに当接させたプラグ部材と、前記プラグ部材と前記ケーシングとの間に設けられて前記プラグ部材を付勢し、前記プラグ部材を介して前記ベアリングを前記回転軸の軸方向に押圧することによって前記ベアリングを前記ケーシングに押付ける付勢ばねとを備えて構成されるエンジンにおいて、
   前記プラグ部材内を上下方向に延びるとともに前記ベアリングの近傍位置に開口したプラグ部材内油路を設け、
   前記プラグ部材内油路を介して前記ベアリングの近傍位置に供給した潤滑油により前記ベアリング及び前記ベアリングに隣接して設けられた前記回転軸上の部材を潤滑するようにしたことを特徴とするエンジン内部の潤滑油供給構造。
2. 前記付勢ばねは前記プラグ部材の内部を上下方向に延びて設けられた付勢ばね取付け穴内に取付けられて前記プラグ部材を下方に付勢し、前記プラグ部材を介して前記ベアリングを前記回転軸の軸方向に押圧するようになっており、前記付勢ばね取付け穴は前記プラグ部材内油路を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン内部の潤滑油供給構造。

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