JP2008248799A - エンジンの潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】左右割りケース構造でかつ内部でクランク室と変速機室とに仕切られたクランクケースを備えたエンジンの潤滑構造において、クランク室内にオイルが溜まらないようにして、かつ適正な潤滑を可能にしようとするものである。
【解決手段】一方のケースに支持され、軸受部の両側にフィードポンプとスカベンジングポンプを備えたオイルポンプ軸、ケース割面に形成された室内にロータを備えケース合せ面に形成された油路とオイルポンプ軸を支持していない他方のケースに形成された油路を介してクランク室内のオイルを吸入し変速機室内に吐出するスカベンジングポンプ、及びオイルポンプ軸を支持するケースに形成された凹部と蓋部材により形成された室内にロータを備えオイルポンプ軸を支持するケースの合せ面に形成された油路と貫通孔を介して変速機室内のオイルを吸入しクランク室内の各部に供給するフィードポンプを備えた。
【選択図】 図４

Description

本発明はエンジンの潤滑構造に関するものである。

従来は、左右割クランクケースの割り面にフィードポンプを配置し、フィードポンプの吸入孔および吐出孔を割り面に形成していた。
また、クランク室内のオイルはクランク室内圧力の調整をかねてリードバルブによって排出されていた（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−５６６４７号公報。

従来の技術においては、クランク室内にオイルが溜まることがあり、クランク軸のフリクションが大きかった。本発明はクランク室内にオイルが溜まらないようにして、かつ適正な潤滑を可能にしようとするものである。

本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
左右割りケース構造でかつ内部でクランク室と変速機室とに仕切られたクランクケースを備えたエンジンの潤滑構造において、
一方のケースに回転可能に支持され、軸受部の両側にフィードポンプとスカベンジングポンプを備えたオイルポンプ軸と、
左右ケースの合わせ面に形成されたロータ室内に配置されたロータを備えケース合わせ面に形成された油路とオイルポンプ軸を支持していない他方のケースに形成された油路を介してクランク室内のオイルを吸入し変速機室内に吐出するスカベンジングポンプと、
オイルポンプ軸を支持するケースに形成された凹部と該凹部を覆う蓋部材により形成されたロータ室内に配置されたロータを備え、上記オイルポンプ軸を支持するケースの合わせ面に形成された油路および貫通孔から構成される吸入油路を介して変速機室内のオイルを吸入しクランク室内の各部に供給するフィードポンプと、
を備えたことを特徴とするエンジンの潤滑構造に関するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジンの潤滑構造において、
上記オイルポンプ軸に隣接してクランクケースに回転可能に支持されオイルポンプ軸を駆動するバランサ軸と、
バランサ軸の軸受に当接し該軸受の抜け止めとなる上記蓋部材と、
を備えたことを特徴とするものである。

請求項１の発明において、
クランク軸のフリクションを低減するためにスカベンジングポンプを追加した場合であっても、一方のケースに支持されたオイルポンプ軸の左右両端にオイルポンプを配置することによって、オイルポンプの組付け性を良好にすることが出来る。
さらに、割面に形成した油路および貫通孔から構成される吸入油路を備えることによって、油路の構成を簡素化することが出来る。

請求項２の発明において、
ロータ室の蓋部材を利用して、バランサ軸の軸受に当接させ同軸受の抜け止めとしているので、部品点数削減の効果がある。

図１は本発明の一実施形態に係るエンジン１の要部の左側面図である。矢印Ｆはこのエンジンの前方を指している。シリンダヘッドより上部は図示省略し、クランクケース２とシリンダブロック７のみを示してある。本実施形態は、特許請求の範囲で述べた第１回転軸を変速機のメイン軸、第２回転軸を変速機のカウンタ軸、第３回転軸をキックスタータ軸とした実施形態である。このエンジン１のクランクケース２は縦半割り構造であり、両側面にカバーが設けられている。即ちクランクケース２を構成する殻体は、左から、左クランクケースカバー３、左クランクケース４、右クランクケース５、及び右クランクケースカバー6である。以下の説明ではこれらの構成要素を簡単に、Ｌカバー３、Ｌケース４、Ｒケース５、及びＲカバー６と呼ぶ。図１はＬカバー３を除去しクランクケース２の前半部の内部を現した図である。クランクケース２の後半部はＬケース４の外観を示している。

図１の前半部において、クランク軸８の位置、バランサ軸９の位置、及びオイルポンプ軸10の位置が示してある。クランク軸８の端部には、交流発電機（ＡＣＧ）11が設けてあり、そのＡＣＧロータ12はクランク軸８と共に回転する。ＡＣＧステータ13は、Ｌカバー３に固定されているものであるが、図では、Ｌカバー３のみを除去したものとし、ＡＣＧステータ13は元の位置にそのまま図示してある。交流発電機11の両側に回転センサ14が設けてありクランク軸８の回転を検知する。回転センサ14が２個設けてあるのは、検知を確実にするためである。

クランク軸８の隣のバランサ軸９は図示の端部の反対側の端部で歯車を介してクランク軸８によって駆動される。バランサ軸９の端部に扇形のバランスウエイト15が一体的に形成されている。バランサ軸の隣のオイルポンプ軸10は歯車40、41を介してバランサ軸９によって駆動される。

クランクケース２の後半部のＬケース４の外観において、変速機のカウンタ軸19の位置とキックスタータ軸20の位置が示してある。Ｌケース４の外部へ突出したカウンタ軸19の端部に後輪駆動用スプロケット21が設けてあり、後輪駆動用チェーン22が掛け回されている。Ｌケース４には上記後輪駆動用スプロケット21と後輪駆動用チェーン22の前部を覆うチェーンカバー23が設けてある。

図２は、図１のＬケース４の前半部から交流発電機11、回転センサ14、14、バランスウエイト15、及び歯車等を除去して、これらのものの奥にある装置を現した図である。クランク軸８にはカムチェーン駆動スプロケット24が設けられ、これにカムチェーン25が巻きかけられている。バランサ軸９はローラベアリング27により回転可能に軸支されている。バランサ軸９に隣接してフィードポンプ室蓋部材28が配設されている。フィードポンプ室蓋部材28の一部は上記ローラベアリング27の周囲部に掛かり、ローラベアリング27の抜け止めとして機能している。

図３はクランクケース２からＬケース４を除去してＲケース５の合せ面とクランクケース２の内部を現した図である。シリンダブロック７とピストン29は断面が示してある。クランクケース２の内部は仕切り壁30によって仕切られ、前半部のクランク室31と後半部の変速機室32とに分かれている。クランク室31において、ピストン29とクランク軸８とがコンロッド33を介して連結されている。変速機室32には、メイン軸18、カウンタ軸19、及びシフトドラム34が設けてあり、シフトフォーク軸35に支持されシフトドラム34に係合しているシフトフォーク36がその先端のフォーク部でメイン軸18及びカウンタ軸19のシフタに係合している。

図４は図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。図の上部に、Ｌカバー３、Ｌケース４、Ｒケース５、Ｒカバー６の範囲が示してある。クランク軸８の左端には交流発電機11が設けてある。バランサ軸９の右端にバランサ軸従動歯車38が設けてあり、クランク軸８の右端の近くに設けられたバランサ軸駆動歯車39に噛み合って、バランサ軸９はクランク軸８によって駆動される。バランサ軸従動歯車38は、それ自体がバランサとして機能するように、片側にバランスウエイト16が形成されている。バランサ軸９はボールベアリング26とローラベアリング27によって回転可能に支持されている。バランサ軸９の左端にはバランスウエイト15が一体形成されている。上記バランスウエイト15の内側に接してオイルポンプ軸駆動歯車40が固定されている。この歯車40はオイルポンプ軸10の左端のオイルポンプ軸従動歯車41と噛み合ってオイルポンプ軸10を駆動している。

オイルポンプ軸10は、その軸方向中央において、２個のニードルベアリング42によって回転可能に支持されている。Ｌケース４内のオイルポンプ軸10の左端付近の周囲部に凹部が形成され、この凹部を覆うフィードポンプ室蓋部材28との間に形成されたフィードポンプ43のロータ室内に、フィードポンプロータ44が収納されている。Ｒケース５内のオイルポンプ軸10の右端の周囲部にも凹部が形成され、この凹部を覆うＬケース４との間のスカベンジングポンプ45のロータ室内に、スカベンジングポンプロータ46が収納されている。バランサ軸９に近いＲカバー６内にウオーターポンプ47が設けてあり、Ｒケース５とＲカバー６とに支持されたウオーターポンプ軸37に、ウオーターポンプ従動歯車48が固定されている。ウオーターポンプ47は、バランサ軸９に固定されたウオーターポンプ駆動歯車49によって回転駆動される。

図５は、Ｒカバー６を除去してＲケース５の内部を現したクランクケース２の右面図である。この図では前方は右側である。図には、各種の回転軸の位置が示してある。前から順に、ウオーターポンプ軸37、バランサ軸９、オイルポンプ軸10、クランク軸８、変速機のメイン軸18、変速機のカウンタ軸19、及びキックスタータ軸20である。メイン軸18の端部に多板クラッチ50が設けてある。

図６は、図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。図の上部に、Ｌカバー３、Ｌケース４、Ｒケース５、及びＲカバー６の範囲が示してある。クランク軸８はＬケース４とＲケース５に回転可能に支持され、左端に交流発電機11が設けてある。クランク軸８に隣接して、変速機のメイン軸18とカウンタ軸19がＬケース４とＲケース５に回転可能に支持され、両軸間に常時噛合い式歯車変速機51が構成されている。メイン軸18の右端には多板クラッチ50が設けられ、歯車52、53を介してクランク軸８から伝達された駆動力をメイン軸18に接続する。カウンタ軸19の左端のＬケース４の外方へ突出した部分に、後輪駆動用スプロケット21が装着され、その外方にチェーンカバー23が設けてある。カウンタ軸19に隣接して、キックスタータ軸20がＲケース５とＲカバー６とに回動可能に支持されている。Ｒカバー６の右外方に突出したキックスタータ軸20の端部にはキックペダル（図示省略）が取付けられる。キックペダルの踏力は歯車55、56、57、58、53、52を介してクランク軸８に伝達され、エンジン１の始動が可能となる。特にキックスタータ軸20に固定されているキックスタータ歯車55は、他の歯車に比して大径である。以上図１〜図６にて述べたものが、エンジン１の構成の概要である。

次に、スカベンジングポンプ45に関連する油路に関して述べる。図３で述べたようにクランクケース２内は仕切り壁30によって仕切られている。仕切り壁の前側のクランク室31の下部には、図３、図４に示されるように、クランク室オイル溜め61が設けてあり、クランク室31内の潤滑オイルが流下してそこへ溜まる。クランク室31内の過剰なオイルの存在は、クランクウエブ62の回転の抵抗となるので、クランク室オイル溜め61のオイルは空にしておくことが望ましい。このために、図４で述べたオイルポンプ軸10の右端のスカベンジングポンプ45によって、クランク室オイル溜め61のオイルは吸い上げられて、仕切り壁後部の変速機室32へ送り込まれ、クランク室オイル溜め61は常時空にされる。変速機室32に送り込まれたオイルは変速機室32内の各部を潤滑する。クランク室オイル溜め61からスカベンジングポンプ45に向かう油路は、図３、図４に示されているように、Ｌケース４とＲケース５の合せ面に形成された油路Ｓ１であり、これはスカベンジングポンプ45の入口に連なっている。

スカベンジングポンプ45から吐出されたオイルは、図３、図４に示されるように、Ｌケース４とＲケース５の合せ面に形成された油路Ｓ２によって上方へ送られ、更に、Ｒケース５を横断する油路Ｓ３を介して、Ｒケース５の右端面の油路Ｓ４へ送られる。

図５に、上記Ｒケース５を横断した油路Ｓ３につながるＲケース５の右端面の油路Ｓ４が示されている。この油路Ｓ４はクランク室31の上部を経由して変速機室32の上部に達し、更にＲケース５内部のベース面からＲカバー６側に突設された凸部60に穿設された縦油路Ｓ５につながる。上記油路を経由して送られたオイルはカウンタ軸19の軸受に供給される。縦油路Ｓ５の途中において、Ｒケース５の右壁面に、縦油路Ｓ５に交差する油溜まり凹部63が形成されている。この油溜まり凹部63は後述のシャワーノズル部材64と一体の板状部材65によって塞がれている。

図７は、図５の上記油溜まり凹部63付近の拡大図である。図８は板状部材65とシャワーノズル部材64とメイン軸18の断面を含む図である。図７、図８において、縦油路Ｓ５と油溜まり凹部63とは交差しているので、縦油路Ｓ５のオイルは油溜まり凹部63に流入する。上記板状部材65はこの油溜まり凹部63の開口を塞いでいる。板状部材65には管状のシャワーノズル部材64が一体的に接続されている。油溜まり凹部63のオイルは流入孔Ｓ６を経てシャワーノズル部材64の中へ入る。シャワーノズル部材64の中心部に油路Ｓ７が貫通し、周囲部にシャワー状にオイルを噴出するための多数の細径ノズルＳ８が設けてある。このオイルのシャワーはメイン軸18とカウンタ軸19の常時噛合い式歯車変速機51の歯車群に向けて噴射される（図５の破線矢印Ａ、Ｂ）。板状部材65とＲカバー６の端面との間に、図６、図７、図８に示されるように、キックスタータ軸20へ向かうオイル噴射孔Ｓ９が形成され、オイルが噴射される（図５の破線矢印Ｃ）。その飛沫によってキックスタータ軸20の軸受や係合部等が潤滑される。

図８において、Ｒケース５内部のベース面５ａからＲカバー６側へ所定の量だけ突出形成された凸部60に油路Ｓ５が穿設されている。オイルは流入孔Ｓ６から入り、シャワーノズル部材64の中心油路Ｓ７を経由したオイルは、Ｌケース４に穿設された油路Ｓ10を経由してメイン軸18の左端の軸端オイル溜まり66に至る。メイン軸18には、その右端に多板クラッチ50が設けてあり、多板クラッチ50の断続は、メイン軸中心孔67を貫通するクラッチリフタ54（図６）を操作することによって行われる。上記軸端オイル溜まり66に溜まったオイルの一部はクラッチリフタ54の摺動部を潤滑すると共に、メイン軸中心孔67の油路Ｓ11を経由して、常時噛合い式歯車変速機51の歯車の中心部へ送られ、摺動部を潤滑する。上記軸端オイル溜まり66に溜まったオイルの他の部分は、軸端オイル溜まり66に隣接する空洞68内の、上記クラッチリフタを押すための図示していないカムレバーの摺動部を潤滑する。カムレバーは手動で操作のクラッチレバーによって作動するものである。変速機室32内の各部へ供給されたオイルや変速機室内へ噴射されたオイルは、最終的には、変速機室の下部へ流下し、クランク室31の下部の変速機室オイル溜め69へ流入し、そこからフィードポンプ43によって吸い上げられる。

次に、フィードポンプ43に関連する油路について述べる。図２、図３、図４に、クランク室31の下部に変速機室32のオイルを溜める変速機室オイル溜め69が示されている。この変速機室オイル溜め69は、図示していない径路を介して、変速機室32の下部と連通している。したがって変速機室32の下部へ流下したオイルは、図３の破線矢印73のように、直ちに変速機室オイル溜め69に流入する。このオイルは図２、図３に示されるＬケース、Ｒケースの合せ面に設けられた油路Ｆ１を経由し、図２、図３、図４に示されるＬケースを貫通する油路Ｆ２を経由し、フィードポンプ蓋部材28とＬケースとで形成される油路を通って、図４に示されるフィードポンプ43に吸い上げられる。フィードポンプ43によって吸い上げられたオイルは、吐出されて、図２、図４に示されるＬケース内に穿設された油路Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５を経由してＬケースの前部へ送られる。

続いて、図４に示されるように、油路Ｆ５を経由したオイルはＬカバー３の油路Ｆ６へ送られ、ここから隣接するオイルフィルタ70に送り込まれ、オイルは浄化される。オイルフィルタ70を出た清浄オイルは油路Ｆ７へ送出されるが、一部はリリーフバルブ74へ送られて、圧力の調節がなされる。油路Ｆ７を通過したオイルは、クランク軸８の中心孔油路Ｆ８へ入り、そこからクランクピン71及びコンロッド大端部72へ送られ、これらが潤滑されると共に、シリンダ内へも噴射されて、シリンダ内壁等が潤滑され、最終的には、クランク室31の下部へ流下し、クランク室オイル溜め61からスカベンジングポンプ45によって吸い上げられる。

以上詳述した本実施形態の潤滑構造においては、次の効果がもたらされる。
（１）クランク軸のフリクションを低減するためにスカベンジングポンプを追加した場合であっても、一方のケースに支持されたオイルポンプ軸の左右両端にオイルポンプを配置することによって、オイルポンプの組付け性を良好にすることが出来る。
さらに、割面に形成した油路Ｆ１および貫通孔Ｆ２から構成される吸入油路を備えることによって、油路の構成を簡素化することが出来る。
（２）蓋部材を利用して、バランサ軸の軸受に当接させ同軸受の抜け止めとしているので、部品点数削減の効果がある。

本発明の一実施形態に係るエンジン１のＬカバーを除去した左面図である。 Ｌケース４の前半部の内部を左から見た図である。 Ｌケース４の内部を左から見た図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 Ｒケース５の内部を右から見た図である。 図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。 図５の油溜まり凹部63付近の拡大図である。 板状部材65とシャワーノズル部材64とメイン軸18の断面を含む図である。

符号の説明

２…クランクケース、３…Ｌカバー、４…Ｌケース、５…Ｒケース、６…Ｒカバー、８…クランク軸、９…バランサ軸、10…オイルポンプ軸、18…メイン軸、19…カウンタ軸、20…キックスタータ軸、28…フィードポンプ室蓋部材、30…仕切り壁、31…クランク室、32…変速機室、43…フィードポンプ、44…フィードポンプロータ、45…スカベンジングポンプ、46…スカベンジングポンプロータ、61…クランク室オイル溜め、69…変速機室オイル溜め、

Claims (2)

1. 左右割りケース構造でかつ内部でクランク室と変速機室とに仕切られたクランクケースを備えたエンジンの潤滑構造において、
   一方のケースに回転可能に支持され、軸受部の両側にフィードポンプとスカベンジングポンプを備えたオイルポンプ軸と、
   左右ケースの合わせ面に形成されたロータ室内に配置されたロータを備えケース合わせ面に形成された油路とオイルポンプ軸を支持していない他方のケースに形成された油路を介してクランク室内のオイルを吸入し変速機室内に吐出するスカベンジングポンプと、
   オイルポンプ軸を支持するケースに形成された凹部と該凹部を覆う蓋部材により形成されたロータ室内に配置されたロータを備え、上記オイルポンプ軸を支持するケースの合わせ面に形成された油路および貫通孔から構成される吸入油路を介して変速機室内のオイルを吸入しクランク室内の各部に供給するフィードポンプと、
   を備えたことを特徴とするエンジンの潤滑構造。
2. オイルポンプ軸に隣接してクランクケースに回転可能に支持されオイルポンプ軸を駆動するバランサ軸と、
   バランサ軸の軸受に当接し該軸受の抜け止めとなる上記蓋部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑構造。

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