JP2009057878A - エンジンおよび鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】クランク角センサの揺れを低減することが可能なエンジンを提供する。
【解決手段】エンジン１０は、クランクケース２１の右側部にオイルポンプカバー４０を有しており、このオイルポンプカバー４０に形成されたセンサ取付部４２ａ，４２ｂにクランク角センサ７０が取り付けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンおよび鞍乗型車両に関する。

従来より、自動二輪車等のエンジンは、クランク軸の回転角を検知するクランク角センサが設けられ、検知された回転角が、エンジンの点火時期制御や燃料噴射制御などに供される。このクランク角センサは、例えば、クランクケースから延設された取付部に取り付けられて、発電機のロータなど、クランク軸とともに回転する部材と対峙する。
特許第２６４９５２７号公報

ところで、クランクケースから延設された取付部にクランク角センサが取り付けられる場合、取付部がクランク軸に沿って比較的長くなることから、車体の振動を受けてクランク角センサが揺れやすくなる。

また、特許文献１には、エンジンを覆うカバーにクランク角センサ取り付ける技術が開示されているが、この場合も、カバーの振動によってクランク角センサが揺れやすくなる。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、クランク角センサの揺れを低減することが可能なエンジンおよび鞍乗型車両を提供することをその目的の一つとする。

上記課題を解決するため、本発明のエンジンは、クランク軸を支持するクランクケースと、所定の検出位置で前記クランク軸の回転角を検出するクランク角センサと、前記クランク軸が挿通される挿通孔を有し、前記クランクケースよりも前記検出位置に近い側に設けられた部材と、を備え、前記クランク角センサは、前記部材に形成された取付部に取り付けられる、ことを特徴とする。

本発明によれば、クランク角センサが取り付けられる取付部を、クランクケースよりも検出位置に近い側に設けられた部材に形成することで、クランクケースから延設する場合よりも短くすることができるので、クランク角センサの揺れを低減することができる。

また、本発明の一態様では、前記部材は、前記クランクケースに形成されたオイルポンプ収容室を閉塞するためのオイルポンプカバーである。これによれば、オイルポンプカバーを上記部材として兼用することができる。

この態様では、前記オイルポンプ収容室に収容されるオイルポンプと、前記オイルポンプカバーに形成された前記取付部とは、前記クランク軸に対して同じ側に位置してもよい。これによれば、取付部をオイルポンプと同じ側に位置させることで、オイルポンプを覆うためのオイルポンプカバーを必要以上に大きくせずに済む。

また、本発明の一態様では、前記部材は、中央部からずれた位置に前記挿通孔を有する。これによれば、取付部を設けるスペースを確保しやすい。

また、本発明の一態様では、前記部材は、円板状とされ、中央部から偏心した位置に前記挿通孔を有する。これによれば、取付部を設けるスペースを確保しやすい。

これらの態様では、前記取付部は、前記中央部を挟んで前記挿通孔の反対側に位置してもよい。これによれば、クランク軸と取付部の間に配置される構成のスペースを確保することができる。

また、本発明の一態様では、前記クランク軸とともに回転するファンを更に備え、前記取付部は、前記ファンの回転により発生する気体流が前記クランクケースの側からシリンダの側へ向かう流路から離れた位置に形成される。これによれば、クランク軸の側からシリンダの側へ向かう気体流が、取付部およびクランク角センサによって妨げられないようにすることができる。

また、本発明の一態様では、前記クランク軸とともに回転するファンを更に備え、前記部材は、前記ファンの回転により発生する気体流を案内する案内壁が形成され、前記取付部と前記案内壁は、該案内壁による前記気体流の案内方向に隣り合って形成される。これによれば、案内壁とともに、取付部およびクランク角センサにも気体流を案内させることができる。

この態様では、前記クランク角センサは、前記案内壁により前記気体流が案内される側の裏側へ少なくとも一部が張り出すように、前記取付部に取り付けてもよい。これによれば、より多くの気体流を、取付部およびクランク角センサによって案内させることができる。

また、本発明の一態様では、前記部材は、位置決めピンにより前記クランクケースに対して位置決めされた状態で、前記クランクケースに組付けられる。これによれば、部材の組み付け容易性を向上させることができる。

次に、本発明の鞍乗型車両は、上記何れかのエンジンを備える鞍乗型車両である。鞍乗型車両は、例えば、自動二輪車（スクータを含む）、四輪バギー（全地形型車両）、スノーモービル等である。本発明によれば、エンジンにおけるクランク角センサの揺れを低減した鞍乗型車両を実現できる。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１に、本発明の鞍乗型車両の一実施形態に係る自動二輪車１の外観側面図を示す。自動二輪車１は、車体前方（同図でＦが示す方向）にフロントフォーク２が配置され、このフロントフォーク２の下端部には前車輪３が軸支され、上端部にはハンドル４が取り付けられている。また、自動二輪車１は、車体中央部にシート７が配置され、このシート７の下方には、本発明の一実施形態に係るエンジン１０が配置されている。

このエンジン１０は、車体フレーム（不図示）に取り付けられたピポット軸を支点として、上下に揺動可能に支持されている。エンジン１０の後方にはリヤアーム８が配置され、このリヤアーム８の後端部には後車輪９が軸支されている。また、車体フレームの後端部とリヤアーム８の後端部の間には、リアサスペンション６が配置されている。

図２は、本発明の一実施形態に係るエンジン１０の右側面図である。同図では、エンジン１０の右側部を覆うカバー８０よりも内側にある構成を破線で表している。図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。図４は、図２におけるＩＶ−ＩＶ線の断面図である。

図５は、クランクケース２１を構成する右側ケース２１ｂにオイルポンプカバー４０が嵌め込まれた状態を表す外観図である。また、同図のオイルポンプカバー４０には、クランク角センサ７０が取り付けられている。図６は、右側ケース２１ｂの外観図である。図７は、オイルポンプカバー４０の外観図である。

図８は、図４の部分拡大図である。図９は、図５におけるＩＸ−ＩＸ線の部分断面図である。これらの図では、クランク角センサ７０およびセンサ取付部４２ａ，４２ｂを表している。

図２および図３に示すように、エンジン１０は、クランクケース２１、シリンダ２４およびシリンダヘッド２７が車両前方に向けてこの順に配置されている。シリンダ２４内にはピストン２５が配置され、シリンダヘッド２７との間に燃焼室２７１を形成する。ピストン２５は、燃焼室２７１内の混合気が点火装置２８により点火されて燃焼することで、シリンダ２４内を往復運動する。

ピストン２５は、クランクケース２１に回転可能に支持されたクランク軸２２に、コンロッド２３を介して連結されている。このため、クランク軸２２は、ピストン２５の往復と連動して回転する。

クランク軸２２は、コンロッド２３が連結されるクランクピン２２１と、このクランクピン２２１を挟み込むようにして配置された一対のクランクウェブ２２２ａ，２２２ｂと、各クランクウェブ２２２ａ，２２２ｂから車幅方向の外側に延伸した一対の軸部２２ａ，２２ｂとを有している。

クランクケース２１は、左右分割型とされ、左側ケース２１ａおよび右側ケース２１ｂで構成される。これら左側ケース２１ａと右側ケース２１ｂは、クランク軸２２の一対のクランクウェブ２２２ａ，２２２ｂを挟み込むようにして配置される。

また、クランク軸２２の左側の軸部２２ａは、左側ケース２１ａに軸支され、左側ケース２１ａの左外側へ延出している。この軸部２２ａには、エンジン１０で発生した動力を上記後車輪９まで伝える動力伝達装置（不図示）が取り付けられる。

他方、クランク軸２２の右側の軸部２２ｂは、右側ケース２１ｂの挿通孔２９３に挿通されており、右側ケース２１ｂに軸支され、右側ケース２１ｂの右外側へ延出している。この軸部２２ｂには、後述する発電機５０などが設けられている。

エンジン１０の右側方には、カバー８０が設けられている。このカバー８０は、クランクケース２１、シリンダ２４およびシリンダヘッド２７の右側方の大半を覆い、これらとの間に発電機室１００を形成する。

右側ケース２１ｂの右側部２６ｂには、縁部の後方、上方および前下方に、車幅方向の外側に向けて立ち上がる壁部２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃが形成されており、これらにカバー８０の縁部が固着されている。また、カバー８０は、軸部２２ｂの先端部の近辺に、外気を発電機室１００内へ取込むための採気口８５が形成されている。

また、カバー８０は、シリンダヘッド２７の近辺に、上記点火装置２８が挿入される挿入口８７と、シリンダヘッド２７内の排気ポートと接続された排気口８８とが形成されている。この排気口８８には、排気管９０が取り付けられる（図２参照）。

次に、右側ケース２１ｂの右側部２６ｂは、図６に示すように、軸部２２ｂが挿通される挿通孔２９３を中央部の上方に含む円状部２９０と、この円状部２９０よりも車幅方向の外側へ張り出して円状部２９０を取り囲む開口部２９１とが形成されている。また、円状部２９０は、挿通孔２９３の下方に、車幅方向の中央に向けて窪んだポンプ取付部２９８が形成され、このポンプ取付部２９には、図４に示すように、トロコイド型のオイルポンプ３６が取付けられる。

開口部２９１には、円板状のオイルポンプカバー４０が嵌め込まれ、円状部２９０とオイルポンプカバー４０との間にオイルポンプ収容室３０が形成される。このオイルポンプカバー４０は、本発明でいうところの部材の一例である。また、オイルポンプカバー４０も、円状部２９０の挿通孔２９３に対応する位置に挿通孔４４が形成され、この挿通孔４４に軸部２２ｂが挿通される。

オイルポンプ収容室３０内には、オイルポンプ３６の他に、軸部２２ｂに嵌め込まれた駆動ギア３２と、オイルポンプ３６と軸部を共通とする被駆動ギア３４とが噛合って収容されている。これにより、オイルポンプ３６は、軸部２２ｂの回転と連動して回転する。

ポンプ取付部２９８には、オイルポンプ３６がオイルを吸入するための吸入口２９８ａと、オイルポンプ３６がオイルを排出するための排出口２９８ｂとが形成されている。図４に示すように、クランクケース２１の底部のオイル溜め９５に溜められたオイルは、吸入路２９８ｄを通じて吸い上げられて、吸入口２９８ａからオイルポンプ３６へ吸入される。また、オイルポンプ３６から排出されるオイルは、排出口２９８ｂから供給路（不図示）を通じて、エンジン１０の各部へ供給される。

円状部２９０の周縁部には、オイルポンプカバー４０を開口部２９１の先端部で支持するとともに、オイルポンプカバー４０がネジ止めされる複数の取付部２９５が形成されている。オイルポンプカバー４０は、円状部２９０の各取付部２９５に対応する位置にネジ孔４６が設けられている。

また、円状部２９０の周縁部には、オイルポンプカバー４０の裏面（オイルポンプ収容室３０側の面）に設けられた位置決めピン４７が挿入されるピン孔２９６が形成されている。円板状のオイルポンプカバー４０は、位置決めピン４７が円状部２９０のピン孔２９６に挿入されつつ、環状の開口部２９１に嵌め込まれることで、周方向に固定される。これにより、オイルポンプカバー４０の各ネジ孔４６が円状部２９０の各取付部２９５の位置に位置決めされる。

次に、右側ケース２１ｂの右側部２６ｂおよび右側ケース２１ｂに嵌め込まれたオイルポンプカバー４０の車幅方向の外側には、図３および図４に示すように、発電機５０が形成されている。発電機５０は、右側ケース２１ｂに対して固定されるステータ５２と、軸部２２ｂに対して固定され、軸部２２ｂとともに回転するロータ５５とを含む。

ステータ５２は、発電コイルを含み、オイルポンプカバー４０の挿通孔４４の周囲に形成されたステータ取付部４３に取り付けられている。このステータ取付部４３は、軸部２２ｂに沿って車幅方向の外側へ延伸した形状を有し、ステータ５２がネジ止めされる。

ロータ５５は、軸部２２ｂに嵌め込まれたカラー部９２に取り付けられ、ステータ５２の外周を取り囲む環状部５５７を有している。環状部５５７は、内周面に沿って磁石５５８が配置されている。

また、環状部５５７の外周面には、周方向に沿って所定の間隔で突起５５１が形成されている。これらの突起５５１は、クランク角センサ７０にクランク軸２２の回転角を検知させるために設けられている。

次に、軸部２２ｂの先端部には、ファン６０が設けられている。このファン６０は、ロータ５５の環状部５５７に取り付けられた取付部６２と、この取付部６２に形成された複数の羽根部６１とを有する。

ファン６０は、軸部２２ｂとともに回転することで、カバー８０に設けられた採気口８５から外気を取込み、発電機室１００内に気体流を発生させる。発生した気体流は、図２の二点鎖線の矢印に示すように、シリンダ２４の側へ流れ、シリンダ２４を冷却する。

ここで、カバー８０は、図２に示すように、右側ケース２１ｂとシリンダ２４の境界の近傍で、下端部８２ｂが括れた形状を有しており、シリンダ２４の中央部との距離が、下端部８２ｂよりも上端部８２ａの方が大きくなっている。また、図５に示すように、右側ケース２１ｂにおいて、上方に設けられた壁部２１１ｂは、前下方に設けられた壁部２１１ｃよりも軸部２２ｂとの距離が大きい。

このように、発電機室１００は、右側ケース２１ｂとシリンダ２４の境界の近傍で、上方側の方が下方側よりも幅広な空間を有している。このため、ファン６０の回転によって発生する気体流は、軸部２２ｂよりも上方からシリンダ２４の側へ流れ込む。すなわち、軸部２２ｂよりも上方の空間が、右側ケース２１ｂの側からシリンダ２４の側へ向かう気体流の流路９８とされている。

また、軸部２２ｂよりも下方で発生した気体流は、シリンダ２４の側へは向かわず、後方へ向かい、後方に設けられた壁部２１１ａに沿って上方へ送り込まれ、その後、流路９８を通じてシリンダ２４の側へ向かう。なお、オイルポンプカバー４０は、軸部２２ｂよりも下方で発生した気体流を後方へ向けて案内する板状の案内壁４９を、軸部２２ｂの前下方となる位置に有している。

次に、オイルポンプカバー４０は、軸部２２ｂの下方となる位置に、クランク角センサ７０を取り付けるための一対のセンサ取付部４２ａ，４２ｂを有している。クランク角センサ７０は、センサ取付部４２ａ，４２ｂの間に、取付具７２，７３を介して取り付けられている。

センサ取付部４２ａ，４２ｂは、オイルポンプカバー４０の中央部の下方となる位置に位置する。このため、センサ取付部４２ａ，４２ｂは、軸部２２ｂが挿通される挿通孔４４と中央部を挟んで反対側に位置する。また、センサ取付部４２ａ，４２ｂは、軸部２２ｂに対して上記オイルポンプ３６と同じ側に位置している。

また、センサ取付部４２ａ，４２ｂは、案内壁４９による気体流の案内方向に隣り合って形成されている。さらに、センサ取付部４２ａ，４２ｂの間に取り付けられるクランク角センサ７０は、案内壁４９により気体流が案内される側（軸部２２ｂの側）の裏側に一部が張り出すように取り付けられる。

ここで、センサ取付部４２ａ，４２ｂは、図８及び図９に示すように、軸部２２ｂの軸方向に沿って、オイルポンプカバー４０の表面（発電機室１００側の面）から発電機５０が位置する車幅方向の外側へ向けて延設されている。これらセンサ取付部４２ａ，４２ｂの先端部には、取付具７２，７３がネジ止めされて、クランク角センサ７０が固定されている。

具体的には、取付具７２は、軸部２２ｂから離れた側に鉤状の中央部を有するＵ字形状とされ、クランク角センサ７０は、この中央部に支持されている。また、取付具７２の両端部は、ネジ穴を有し、センサ取付部４２ａ，４２ｂにネジ止めされる。また、取付具７３は、軸部２２ｂに近い側でオイルポンプ収容室３０の側へ垂下したＵ字形状とされ、ネジ穴を有する両端部が、センサ取付部４２ａ，４２ｂにネジ止めされる。

このようにセンサ取付部４２ａ，４２ｂの先端部に取り付けられたクランク角センサ７０は、発電機５０のロータ５５の外周面に対向する。クランク角センサ７０は、コイルを含んでおり、ロータ５５の外周面に設けられた突起５５１の到来により生じる誘導電流を出力することで、クランク軸２２の回転角を検知する。

すなわち、クランク角センサ７０の検出位置は、右側ケース２１ｂから軸部２２ｂの軸方向に離れて設けられた発電機５０の周囲、詳しくは、軸部２２ｂとともに回転するロータ５５の外周面に対向する位置とされる。また、クランク角センサ７０の検出位置は、右側ケース２１ｂの右側部２６ｂに取り付けられたオイルポンプカバー４０に対して車幅方向の外側の位置とされる。

このため、センサ取付部４２ａ，４２ｂは、オイルポンプカバー４０の表面（発電機室１００側の面）から発電機５０のある車幅方向の外側へ延設され、その先端部に取り付けられるクランク角センサ７０をロータ５５の外周面に対向させる。

オイルポンプカバー４０は、右側ケース２１ｂよりも車幅方向の外側に取り付けられているため、クランク角センサ７０の検出位置との距離が右側ケース２１ｂよりも短い。例えば、オイルポンプカバー４０は、右側ケース２１ｂのうち、オイルポンプ収容室３０の底部となる円状部２９０（特に、ポンプ取付部２９８）や、円状部２９０の周囲の右側部２６ｂなどと比して、クランク角センサ７０の検出位置との距離が短い。

このため、センサ取付部４２ａ，４２ｂがオイルポンプカバー４０から延設されることで、右側ケース２１ｂから延設される場合と比して、センサ取付部４２ａ，４２ｂの長さを短くすることができる。これにより、クランク角センサ７０の揺れを低減することができる。

更に、オイルポンプカバー４０は、軸部２２ｂが挿通孔４４に挿通されるとともに、右側ケース２１ｂと発電機５０の間に配置され、右側ケース２１ｂに嵌め込まれて固定されることから、カバー８０などの他の部材と比して、クランク角センサ７０を揺れ難くすることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態の形式に限定されない。上記実施形態では、オイルポンプカバー４０を本発明でいうところの部材の例としたが、当該部材は、クランク軸２２が挿通される挿通孔を有し、クランクケース２１よりもクランク角センサ７０の検出位置に近い側に設けられていれば、オイルポンプカバー４０に限定されない。

また、上記実施形態では、クランク角センサ７０は、クランク軸２２とともに回転するロータ５５を検出対象としたが、これに限らず、クランク軸２２とともに回転する他の部材を検出対象としてもよい。

本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両の外観側面図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンの右側面図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。 図２におけるＩＶ−ＩＶ線の断面図である。 クランクケースを構成する右側ケースにオイルポンプカバーが嵌め込まれた状態を表す外観図である。 右側ケースの外観図である。 オイルポンプカバーの外観図である。 図４の部分拡大図である。 図５におけるＩＸ−ＩＸ線の部分断面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車（鞍乗型車両の一例）、２ フロントフォーク、３ 前車輪、４ ハンドル、６ リアサスペンション、７ シート、８ リヤアーム、９ 後車輪、１０ エンジン、２１ クランクケース、２１ａ 左側ケース、２１ｂ 右側ケース、２２ クランク軸、２２ａ，２２ｂ 軸部、２３ コンロッド、２４ シリンダ、２５ ピストン、２６ｂ 右側部、２７ シリンダヘッド、２８ 点火装置、３０ オイルポンプ収容室、３２ 駆動ギア、３４ 被駆動ギア、３６ オイルポンプ、４０ オイルポンプカバー（部材の一例）、４２ａ，４２ｂ センサ取付部、４３ ステータ取付部、４４ 挿通孔、４６ ネジ孔、４７ 位置決めピン、４９ 案内壁、５０ 発電機、５２ ステータ、５５ ロータ、６０ ファン、６１ 羽根部、６２ 取付部、７０ クランク角センサ、７２，７３ 取付具、８０ カバー、８２ａ 上端部、８２ｂ 下端部、８５ 採気口、８７ 挿入口、８８ 排気口、９０ 排気管、９２ カラー部、９５ オイル溜め、９８ 流路、１００ 発電機室、２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ 壁部、２２１ クランクピン、２２２ａ，２２２ｂ クランクウェブ、２７１ 燃焼室、２９０ 円状部、２９１ 開口部、２９３ 挿通孔、２９５ 取付部、２９６ ピン孔、２９８ ポンプ取付部、２９８ａ 吸入口、２９８ｂ 排出口、２９８ｄ 吸入路、５５１ 突起、５５７ 環状部、５５８ 磁石。

Claims (11)

1. クランク軸を支持するクランクケースと、
   所定の検出位置で前記クランク軸の回転角を検出するクランク角センサと、
   前記クランク軸が挿通される挿通孔を有し、前記クランクケースよりも前記検出位置に近い側に設けられた部材と、を備え、
   前記クランク角センサは、前記部材に形成された取付部に取り付けられる、
   ことを特徴とするエンジン。
2. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記部材は、前記クランクケースに形成されたオイルポンプ収容室を閉塞するためのオイルポンプカバーである、
   ことを特徴とするエンジン。
3. 請求項２に記載のエンジンであって、
   前記オイルポンプ収容室に収容されるオイルポンプと、前記オイルポンプカバーに形成された前記取付部とは、前記クランク軸に対して同じ側に位置する、
   ことを特徴とするエンジン。
4. 請求項１ないし３の何れかに記載のエンジンであって、
   前記部材は、中央部からずれた位置に前記挿通孔を有する、
   ことを特徴とするエンジン。
5. 請求項１ないし３の何れかに記載のエンジンであって、
   前記部材は、円板状とされ、中央部から偏心した位置に前記挿通孔を有する、
   ことを特徴とするエンジン。
6. 請求項４に記載のエンジンであって、
   前記取付部は、前記中央部を挟んで前記挿通孔の反対側に位置する、
   ことを特徴とするエンジン。
7. 請求項１ないし３の何れかに記載のエンジンであって、
   前記クランク軸とともに回転するファンを更に備え、
   前記取付部は、前記ファンの回転により発生する気体流が前記クランクケースの側からシリンダの側へ向かう流路から離れた位置に形成される、
   ことを特徴とするエンジン。
8. 請求項１ないし３の何れかに記載のエンジンであって、
   前記クランク軸とともに回転するファンを更に備え、
   前記部材は、前記ファンの回転により発生する気体流を案内する案内壁が形成され、
   前記取付部と前記案内壁は、該案内壁による前記気体流の案内方向に隣り合って形成される、
   ことを特徴とするエンジン。
9. 請求項８に記載のエンジンであって、
   前記クランク角センサは、前記案内壁により前記気体流が案内される側の裏側へ少なくとも一部が張り出すように、前記取付部に取り付けられる、
   ことを特徴とするエンジン。
10. 請求項１ないし３の何れかに記載のエンジンであって、
    前記部材は、位置決めピンにより前記クランクケースに対して位置決めされた状態で、前記クランクケースに組付けられる、
    ことを特徴とするエンジン。
11. 請求項１ないし３の何れかに記載のエンジンを備えることを特徴とする鞍乗型車両。

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