JP2010071218A - 内燃機関およびそれを備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】発電装置のコイル部の冷却効率を向上させることが可能な内燃機関を提供する。
【解決手段】このエンジン１５（内燃機関）は、クランクケース２２と、クランクシャフト３０の軸端に取り付けられ、クランクシャフト３０と共に回転するロータ部４４と、外周がロータ部４４の内周に近接して配置されるコイル部４５ａを有する発電機４３とを備える。発電機４３のコイル部４５ａは、クランクシャフト３０の軸方向に沿った左右方向に延びる外周側側面４５ｃを有する。左右方向と交差する方向に延びるカバー側側面４５ｄとが交差する角部４５ｆに向かって、斜め方向からオイルを噴射するオイル噴射口４６ｂを備える。
【選択図】図６

Description

この発明は、内燃機関およびそれを備えた車両に関し、特に、発電装置を含む内燃機関およびそれを備えた車両に関する。

従来、発電装置を含む内燃機関が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、クランク軸（クランクシャフト）と、クランク軸と共に回転するロータとコイルを含むステータとを含むジェネレータ（発電装置）と、ジェネレータのステータから上方、かつ、クランク軸の軸方向に離間した位置から垂直下方に向かってオイルを噴出する噴出口（オイル噴射部）とを備えたエンジン（内燃機関）用のジェネレータのオイル冷却装置が開示されている。この噴出口は、コイルのクランク軸の軸方向と交差する方向である上下方向に延びる側面と実質的に平行な方向（垂直下方）に向かってオイルを噴射するように構成されている。また、噴出口は、明記されていないが、オイルを放射状に拡がるように噴射するように構成されていると考えられる。

特許第２８９８２５７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されたエンジン（内燃機関）用のジェネレータ（発電装置）のオイル冷却装置では、噴出口（オイル噴射部）は、ジェネレータのステータから上方、かつ、クランク軸（クランクシャフト）の軸方向に離間した位置から、コイルの上下方向（垂直方向）に延びる側面と実質的に平行（垂直下方）にオイルを噴射する。したがって、オイルの噴射方向の中心は、コイルに直接的には向かわない一方で、噴出口から放射状に拡がるように噴射されたオイルの一部が、コイルの上下方向（垂直方向）に延びる側面に接触すると考えられる。このため、ジェネレータが駆動された際に発熱するコイルの１つの側面のみにしかオイルが十分に噴射されないので、コイルの冷却効率を向上させることが困難であるという問題点があると考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、発電装置のコイル部の冷却効率を向上させることが可能な内燃機関およびそれを備えた車両を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

この発明の第１の局面による内燃機関は、クランクシャフトと、内部にクランクシャフトが配置されるクランクケースと、クランクシャフトの軸端に取り付けられ、クランクシャフトと共に回転するロータ部と、外周がロータ部の内周に近接して配置されるコイル部とを有する発電装置とを備え、発電装置のコイル部は、クランクシャフトの軸方向に沿った第１の方向に延びる第１側面と、第１の方向と交差する第２の方向に延びる第２側面とを有し、発電装置のコイル部の第１側面と第２側面とが交差する角部に向かって、斜め方向からオイルを噴射する第１オイル噴射部を備える。

この第１の局面による内燃機関では、上記のように、発電装置のコイル部のクランクシャフトの軸方向に沿った第１の方向に延びる第１側面と第１の方向と交差する第２の方向に延びる第２側面とによって構成される角部に向かって、斜め方向からオイルを噴射する第１オイル噴射部を設ける。これによって、第１オイル噴射部により噴射されたオイルは、コイル部の第１側面と第２側面とにより構成される角部に衝突した後、第１側面側と第２側面側との両方に分散される。したがって、コイル部の少なくとも第１側面と第２側面との両方の側面に対してオイルを接触させることができる。これにより、第１オイル噴射部がコイル部の１つの側面に対してオイルを噴射する場合と比べて、発電装置が駆動される際に発熱するコイル部の冷却効率を向上させることができる。

この発明の第２の局面による車両は、上記の構成を有する内燃機関を備えた車両である。このように構成すれば、発電装置のコイル部の冷却効率を向上させることが可能な内燃機関を備えた車両を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるエンジン（内燃機関）が搭載された自動二輪車（車両）の全体構造を示した側面図である。図２〜図１１は、図１に示した一実施形態による並列２気筒エンジンの構造を詳細に説明するための図である。なお、本実施形態では、本発明の車両の一例として、自動二輪車について説明する。図中、矢印ＦＷＤは、自動二輪車の走行方向の前方を示している。まず、図１〜図１１を参照して、本実施形態によるエンジン１５およびそれが搭載された自動二輪車１の構造について説明する。

本発明の一実施形態によるエンジン（内燃機関）１５が搭載された自動二輪車１の構造としては、図１に示すように、ヘッドパイプ２の後方には、前後方向に延びるメインフレーム３が配置されている。また、メインフレーム３は、ヘッドパイプ２の上側の部分から後方に延びる上側フレーム３ａと、ヘッドパイプ２の下側の部分から後方に延びる下側フレーム３ｂとを有している。また、シートレール４の後部には、前方（矢印ＦＷＤ方向）、かつ、下方に向かって延びるバックステー５が接続されている。これらのヘッドパイプ２、メインフレーム３、シートレール４およびバックステー５によって、車体フレームが構成されている。

また、ヘッドパイプ２の上方には、ハンドル６が回動可能に設けられている。また、ハンドル６の下方には、上下方向の衝撃を吸収するためのサスペンションを有する一対のフロントフォーク７が配置されている。このフロントフォーク７の下端には、前輪８が回転可能に取り付けられている。また、前輪８の上方には、フロントフェンダ９が配置されている。また、フロントフォーク７の後方には、ラジエータ１０が配置されている。

また、上側フレーム３ａの後部には、ピボット軸３ｃを介して、スイングアーム１１の前端部が回動可能に取り付けられている。このスイングアーム１１の後端部には、後輪１２が回転可能に取り付けられている。また、メインフレーム３の上方には、燃料タンク１３が配置されている。また、シートレール４の上方には、シート１４が配置されている。

また、エンジン１５は、メインフレーム３の上側フレーム３ａと下側フレーム３ｂとに挟まれるように、かつ、後述するシリンダブロック１９の軸線が鉛直線に対して矢印ＦＷＤ方向側に向かって傾斜した状態で搭載されている。また、エンジン１５は、並列２気筒エンジンである。なお、エンジン１５は、本発明の「内燃機関」の一例である。また、エンジン１５の前方には、後述するシリンダヘッド２０の排気ポート２０ｂに接続され、下方に延びた後に、後方に延びる排気管１６が配置されている。また、排気管１６の後端部には、マフラー１７が接続されている。また、エンジン１５の下方には、メインスタンド１８が配置されている。

また、エンジン１５は、図２に示すように、左右方向（図３の矢印Ｌ方向および矢印Ｒ方向）に並ぶように２つ配置されるシリンダ部（気筒）１９ａ（図３参照）を有するシリンダブロック１９と、シリンダヘッド２０と、シリンダヘッドカバー２１と、クランクケース２２とを含んでいる。シリンダブロック１９の２つのシリンダ部１９ａには、図３に示すように、それぞれ、各内周面にピストン２３が摺動可能に配置されている。これらのピストン２３には、それぞれ、コンロッド２４の各一方端部が回動可能に取り付けられている。また、シリンダヘッド２０は、シリンダブロック１９の一方の開口を塞ぐように配置されている。また、シリンダヘッド２０には、図２に示すように、シリンダブロック１９のシリンダ部１９ａの上方に設けられる吸気ポート２０ａおよび排気ポート２０ｂが形成されている。吸気ポート２０ａおよび排気ポート２０ｂには、それぞれ、傘部２５ａを有する吸気バルブ２５および傘部２６ａを有する排気バルブ２６が配置されている。また、図３に示すように、シリンダブロック１９の各シリンダ部１９ａおよびピストン２３の上部とシリンダヘッド２０の下面とに囲まれる部分には、それぞれ、燃焼室２０ｃが設けられている。また、吸気ポート２０ａは、図２に示すように、空気と燃料とを含む混合気を燃焼室２０ｃ（図３参照）に供給するために設けられている。また、排気ポート２０ｂは、燃焼後の残留ガスを燃焼室２０ｃから排出するために設けられている。また、それぞれの排気ポート２０ｂには、排気管１６（図１参照）が接続されている。

また、シリンダブロック１９およびシリンダヘッド２０の内部には、図３に示すように、カムチェーン２７が配置されているカムチェーン室１９ｂおよび２０ｄが設けられている。これらのカムチェーン室１９ｂおよび２０ｄは、クランクケース２２とシリンダヘッドカバー２１との間に跨るように設けられている。

また、シリンダヘッド２０には、４つの点火プラグ２８が配置されている。これら４つの点火プラグ２８は、各燃焼室２０ｃに対して２つずつ設けられており、各点火プラグ２８のプラグ部２８ａは、図３に示すように、それぞれ、各燃焼室２０ｃの上部にその下端部が突出するように配置されている。また、点火プラグ２８は、プラグキャップ２８ｂがシリンダヘッドカバー２１の上方に突出した状態でシリンダヘッドカバー２１に取り付けられている。

また、シリンダヘッドカバー２１の下方には、図２および図４に示すように、一対のカムシャフト２９が設けられている。これら一対のカムシャフト２９には、図２に示すように、それぞれ、吸気バルブ２５および排気バルブ２６をそれぞれ動作させるためのカム部２９ａが設けられている。また、図４に示すように、一対のカムシャフト２９には、それぞれ、スプロケット２９ｂが取り付けられており、各スプロケット２９ｂには、それぞれ、カムチェーン２７が噛合されている。このカムチェーン２７は、図３および図４に示すように、カムチェーン室１９ｂ（図３参照）およびカムチェーン室２０ｄ（図３参照）を通って、後述するクランクシャフト３０のスプロケット３０ａに噛合されている。これにより、カムシャフト２９は、クランクシャフト３０が回転するのに伴って回転するように構成されている。

また、クランクケース２２は、図２に示すように、クランクケース２２の上部を構成するアッパーケース２２ａと、クランクケース２２の下部を構成するロアケース２２ｂとを含んでいる。これらアッパーケース２２ａとロアケース２２ｂとの接合面には、合面１００が形成されている。

また、クランクケース２２の内部には、図３に示すように、クランクシャフト３０と、クランクシャフト３０を中心として回転するスプロケット３０ａと、第１クランクギア３１、第２クランクギア３２およびワンウェイクラッチ３３ａを有するスタータギア３３とが配置されている。このクランクシャフト３０の発電機４３側には、オイル通路３０ｂが設けられている。なお、オイル通路３０ｂは、本発明の「第１オイル通路」の一例である。また、クランクシャフト３０は、後述するクランクケース２２のロアケース２２ｂのオイル通路２２ｄからのオイルをオイル通路３０ｂの方向に流通させるための斜め方向に延びるオイル連絡路３０ｃを有している。また、クランクシャフト３０は、後述するオイル通路２２ｄおよびオイル連絡路３０ｃを通過したオイルを、ピストン２３側に供給するオイル通路３０ｄを有している。

また、クランクシャフト３０は、ピストン２３が上下に摺動することにより、コンロッド２４を介して回転可能に構成されている。また、クランクシャフト３０は、図２に示すように、アッパーケース２２ａとロアケース２２ｂとの合面１００に配置されている。

また、クランクシャフト３０の前方（矢印ＦＷＤ方向）のアッパーケース２２ａとロアケース２２ｂとの合面には、図２に示すように、バランサ３４ａを有する前側バランサシャフト３４が配置されている。また、前側バランサシャフト３４には、前側バランサシャフト３４を中心に回転する前側バランサギア３５が取り付けられている。この前側バランサギア３５は、図２に示すように、第１クランクギア３１に噛合している。

また、図２および図４に示すように、前側バランサシャフト３４の下方には、オイルを流動させることによりエンジン１５内にオイルを循環させるためのオイルポンプ３６が配置されている。また、前側バランサシャフト３４の下方には、図２に示すように、オイルポンプ３６の回転駆動軸であるオイルポンプシャフト３７と、オイルポンプシャフト３７を中心に回転するオイルポンプギア３８とが配置されている。このオイルポンプギア３８は、前側バランサギア３５と噛合している。つまり、オイルポンプ３６は、クランクシャフト３０と共に回転する前側バランサギア３５が回転するのに伴ってオイルポンプギア３８が回転されることによって、駆動可能に構成されている。

また、本実施形態では、図２に示すように、オイルポンプシャフト３７の前方には、ロアケース２２ｂに取り付けられているオイルフィルタ３９が配置されている。このオイルフィルタ３９は、オイルポンプ３６から吐出されたオイルをろ過することにより浄化するために設けられている。また、オイルポンプ３６の前方、かつ、オイルフィルタ３９の右側（矢印Ｒ方向側）には、図５に示すように、オイルフィルタ３９を通過したオイルを冷却水によって冷却するためのオイルクーラ４０が配置されている。

また、クランクケース２２のロアケース２２ｂの下部には、図５に示すように、クランクシャフト３０（図３参照）の軸方向である左右方向（矢印Ｌ方向および矢印Ｒ方向）の略全域に渡って延びる管状のメインオイル通路２２ｃが設けられている。このメインオイル通路２２ｃは、オイルポンプ３６によって圧送され、オイルフィルタ３９およびオイルクーラ４０により浄化および冷却されたオイルをエンジン１５の各部分に流通させるために設けられている。また、メインオイル通路２２ｃの右側（矢印Ｒ方向側）の端部には、図３に示すように、メインオイル通路２２ｃを密栓するためのネジ部材４１が螺合されている。また、メインオイル通路２２ｃの左側（矢印Ｌ方向側）の端部には、メインオイル通路２２ｃを密栓するための栓部材４２が埋め込まれている。また、ロアケース２２ｂのメインオイル通路２２ｃの左側（矢印Ｌ方向側）端部近傍には、メインオイル通路２２ｃからのオイルをクランクシャフト３０の方向（上方向）に流動させるための通路であるオイル通路２２ｄが設けられている。なお、オイル通路２２ｄは、本発明の「オイル供給部」および「第４オイル通路」の一例である。オイル通路２２ｄは、後述するオイル噴射口４６ｂおよびオイル噴射口４４ｃの両方に対してオイルを供給するように構成されている。

ここで、本実施形態では、メインオイル通路２２ｃの左側の上方には、発電機４３が配置されている。なお、発電機４３は、本発明の「発電装置」の一例である。この発電機４３は、図３および図６に示すように、クランクシャフト３０の軸端に取り付けられ、クランクシャフト３０が回転するのに伴って駆動されるように構成されている。具体的には、発電機４３は、図６に示すように、クランクシャフト３０に取り付けられる軸部４４ａを有し、クランクシャフト３０と共に回転するロータ部４４と、発電機カバー４６に固定され、その外周がロータ部４４の内周に近接して配置されるコイル部４５ａを有するステータ部４５とを含む。ステータ部４５のコイル部４５ａは、図７に示すように、約２０度の等角度間隔で１８個設けられたステータコア４５ｂのそれぞれに巻きつけられている。また、ロータ部４４（図６参照）のステータコア４５ｂと対向する部分には、図示しないマグネットが取り付けられている。そして、クランクシャフト３０（図６参照）の回転と共に、ロータ部４４（図６参照）が回転することにより、回転するマグネットとコイル部４５ａとの電磁誘導作用によりコイル部４５ａに電流が発生する。そして、発生した電流は、配線７０により図示しないバッテリなどに電力として供給される。このとき、コイル部４５ａは、発生した電流によって発熱する。

また、本実施形態では、発電機４３のコイル部４５ａは、図６に示すように、クランクシャフト３０の軸方向である左右方向（矢印Ｌ方向および矢印Ｒ方向）に延びる外周側側面４５ｃと、上下方向（Ｙ方向）に延びるカバー側側面４５ｄと、外周側側面４５ｃと平行な内周側側面４５ｅとを有している。また、コイル部４５ａの外周側側面４５ｃとカバー側側面４５ｄとが交差する角部４５ｆには、後述するオイル噴射部４６ｂによってオイルが噴射されるように構成されている。なお、外周側側面４５ｃは、本発明の「第１側面」の一例であり、カバー側側面４５ｄは、本発明の「第２側面」の一例である。また、内周側側面４５ｅは、本発明の「第３側面」の一例である。

また、ステータ部４５の中央部側には、図７に示すように、ステータ部４５を後述する発電機カバー４６（図３参照）に対して固定するための支持部４５ｇが設けられている。また、ステータ部４５の支持部４５ｇには、３つのネジ挿入穴４５ｈが等角度間隔で設けられている。ステータ部４５は、図６に示すように、これら３つのネジ挿入穴４５ｈにボルト７１が挿入されるとともに、発電機カバー４６に螺合されることにより、発電機カバー４６に固定されている。

また、エンジン１５の左側（矢印Ｌ方向側）には、図３に示すように、発電機４３を左方向（矢印Ｌ方向）から覆うように発電機カバー４６が配置されている。この発電機カバー４６は、クランクケース２２に取り付けられている。なお、発電機カバー４６は、本発明の「カバー部材」の一例である。この発電機カバー４６は、アッパーケース２２ａの上端部近傍と、ロアケース２２ｂの下端部近傍を連結するように取り付けられている。

また、図６に示すように、アッパーケース２２ａの発電機カバー４６の上端部近傍が位置する部分には、スタータモータ４７が配置されている。また、スタータモータ４７の矢印Ｌ方向側の端部には、スタータモータ４７の駆動とともに回転するピニオンギア４８が取り付けられている。また、ピニオンギア４８の下方には、２つのギア部４９ａおよびギア部４９ｂと、ギア部４９ａとともに回転するシャフト４９ｃとを有する中間ギア４９が配置されている。この中間ギア４９は、トルクリミッタ４９ｄを有している。また、中間ギア４９のギア部４９ａは、ピニオンギア４８と噛合しており、ピニオンギア４８が回転するのに伴って回転可能に構成されている。また、中間ギア４９のギア部４９ｂは、ギア部４９ａが回転するのに伴って回転可能に構成されている。

また、本実施形態では、中間ギア４９の下方には、中間ギア４９のギア部４９ｂと噛合するギア部５０ａを有するアイドルギア５０が配置されている。このアイドルギア５０は、ギア部５０ａの回転とともに回転するギア部５０ｂと、ギア部５０ａとギア部５０ｂとを回転可能に支持するアイドルギアシャフト５０ｃとを有している。このアイドルギアシャフト５０ｃは、中空形状を有するとともに、オイルを通過させるためのオイル通路５０ｄを有している。また、アイドルギアシャフト５０ｃは、右側（矢印Ｒ方向側）の端部がクランクケース２２のアッパーケース２２ａに支持されており、左側（矢印Ｌ方向側）の端部が後述する発電機カバー４６のオイル通路４６ａに設けられた支持部４６１ａに支持されている。なお、ギア部５０ａおよび５０ｂは、本発明の「アイドルギア」の一例であり、オイル通路５０ｄは、本発明の「第３オイル通路」の一例である。

また、アイドルギア５０のギア部５０ｂは、スタータギア３３と噛合する。これにより、アイドルギア５０のギア部５０ｂが回転するのに伴って、スタータギア３３は、回転可能に構成されている。そして、始動時に、スタータモータ４７が回転駆動されることによってスタータギア３３が回転されることにより、クランクシャフト３０が回転され、エンジン１５が始動される。また、エンジン１５が始動した後には、クランクシャフト３０の回転力は、スタータギア３３およびアイドルギア５０を介して、中間ギア４９のギア部４９ｂに伝達される。この回転力は、スタータギア３３に設けられたワンウェイクラッチ３３ａによってアイドルギア５０には伝達されないように構成されている。これにより、エンジン１５が始動した後に、クランクシャフト３０の回転力がスタータモータ４７に伝達されないように構成されている。

また、ロアケース２２ｂのオイル通路２２ｄの上側端部には、図６および図８に示すように、オイル通路２２ｄからのオイルをクランクシャフト３０のオイル通路３０ｂとアイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄとの両方向にオイルを供給するための円環状のジャーナルメタル５１が配置されている。なお、ジャーナルメタル５１は、本発明の「オイル供給部」および「環状オイル供給部材」の一例である。このジャーナルメタル５１は、クランクケース２２のアッパーケース２２ａとロアケース２２ｂとの合面１００（図２参照）に配置されるとともに、クランクシャフト３０を取り囲むように配置されている。また、ジャーナルメタル５１は、図９および図１０に示すように、６つ（図１０参照）設けられた孔部５１ａと、内周面の幅方向の中央部に設けられた溝部５１ｂとを有している。つまり、ロアケース２２ｂのオイル通路２２ｄからのオイルは、図８に示すように、ジャーナルメタル５１の孔部５１ａを介して溝部５１ｂに浸入し、溝部５１ｂを満たした後、再び上部の孔部５１ａを介してアッパーケース２２ａのオイル通路２２ｅを通過してアイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄの方向に流通される。また、回転するクランクシャフト３０のオイル連絡路３０ｃの端部と、孔部５１ａとが合さったときに、孔部５１ａからクランクシャフト３０のオイル連絡路３０ｃを通過してオイル通路３０ｂに向かって流通される。なお、オイル通路２２ｄおよびジャーナルメタル５１により、本発明の「オイル供給部」は、構成されている。

また、クランクケース２２のアッパーケース２２ａには、図６に示すように、ジャーナルメタル５１を介してロアケース２２ｂのオイル通路２２ｄからのオイルをアイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄに流通させるためのオイル通路２２ｅが形成されている。なお、オイル通路２２ｅは、本発明の「第５オイル通路」の一例である。

また、発電機カバー４６は、アイドルギアシャフト５０ｃの左側（矢印Ｌ方向側）端部を支持するとともに、アッパーケース２２ａのオイル通路２２ｅおよびアイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄからのオイルを通過させるためのオイル通路４６ａを含む。なお、オイル通路４６ａは、本発明の「第６オイル通路」の一例である。

また、本実施形態では、発電機カバー４６は、オイル通路４６ａを通過したオイルを発電機４３のステータ部４５のコイル部４５ａに噴射することにより、発熱体であるコイル部４５ａを冷却するためのオイル噴射口４６ｂを含む。なお、オイル噴射口４６ｂは、本発明の「第１オイル噴射部」および「第１オイル噴射口」の一例である。このオイル噴射口４６ｂは、図１１に示すように、発電機４３のコイル部４５ａの外周側側面４５ｃとカバー側側面４５ｄとによって構成される角部４５ｆに向かって斜め方向からオイルを噴射するように構成されている。また、オイル噴射口４６ｂは、噴射領域の中心線（噴射方向Ｄ１）がコイル部４５ａの外周側側面４５ｃに対して約４５度の角度を成すように、コイル部４５ａの角部４５ｆに向かってステータ部４５の上端部近傍からオイルを噴射するように構成されている。

また、本実施形態では、発電機カバー４６のオイル噴射口４６ｂは、オイルの噴射方向Ｄ１を中心として放射状に拡がるようにコイル部４５ａの角部４５ｆに対してオイルを噴射するように構成されている。具体的には、オイル噴射口４６ｂは、オイルの噴射領域の中心線である噴射方向Ｄ１を中心として角度αの噴射角（約６０度以上約９０度以下）で拡がるようにコイル部４５ａの角部４５ｆに対してオイルを噴射するように構成されている。また、オイル噴射口４６ｂによって噴射されたオイルは、コイル部４５ａのカバー側側面４５ｄを伝って下方に落ちるので、ステータ部４５の下部に位置するコイル部４５ａも冷却することが可能となる。

また、本実施形態では、図６および図１１に示すように、発電機４３のロータ部４４の軸部４４ａは、中空形状を有するとともに、クランクシャフト３０のオイル通路３０ｂからのオイルを通過させるためのオイル通路４４ｂを有している。なお、オイル通路４４ｂは、本発明の「第２オイル通路」の一例である。また、ロータ部４４の軸部４４ａは、オイル通路４４ｂの左側（矢印Ｌ方向側）端部近傍に上下方向（Ｙ方向）に延びるように形成されたオイル噴射口４４ｃを有している。なお、オイル噴射口４４ｃは、本発明の「第２オイル噴射部」の一例である。このロータ部４４のオイル噴射口４４ｃは、図６に示すように、クランクシャフト３０のオイル通路３０ｂおよび軸部４４ａのオイル通路４４ｂを通過したオイルをコイル部４５ａの内周側側面４５ｅに対して矢印Ｄ２方向に噴射するように構成されている。また、ロータ部４４のオイル噴射口４４ｃは、クランクシャフト３０の回転と共に回転するので、すべてのコイル部４５ａの内周側側面４５ｅを冷却することが可能となる。

また、クランクケース２２のロアケース２２ｂの下側には、図３に示すように、オイルパンケース５２が取り付けられている。このオイルパンケース５２は、図２に示すように、前後方向（矢印ＦＷＤ方向およびその反対方向）の中央部近傍に位置するとともに、クランクケース２２のロアケース２２ｂに設けられた壁部２２ｆと、オイルパンケース５２が有する壁部５２ａとによって仕切られたオイルパンスペース５２ｂとオイルタンクスペース５２ｃとを有している。なお、発電機カバー４６のオイル噴射口４６ｂおよびロータ部４４のオイル噴射口４４ｃから噴射されたオイルは、オイルパンスペース５２ｂに貯留されるように構成されている。また、オイルパンスペース５２ｂに貯留されたオイルは、オイルの液面が上昇することによりオイルポンプギア３８と接触しないようにオイルタンクスペース５２ｃに流動されるように構成されている。

また、オイルタンクスペース５２ｃには、図２に示すように、オイルタンクスペース５２ｃに貯留されたオイルをオイルポンプ３６によってオイルフィルタ３９に圧送するための吸い口として機能するオイルストレーナ５３が配置されている。また、クランクケース２２のロアケース２２ｂのオイルタンクスペース５２ｃの上方には、オイルストレーナ５３から吸引されたオイルをオイルポンプ３６の方向に流動させるためのオイル通路２２ｇが設けられている。また、オイルパンスペース５２ｂには、図４に示すように、オイルパンスペース５２ｂに貯留されたオイルをオイルタンクスペース５２ｃに流通させるための吸い口として機能するオイルストレーナ５４が配置されている。また、ロアケース２２ｂのオイルパンケース５２との合面近傍には、図３に示すように、発電機４３などの上方に位置する部品を冷却および潤滑した後に落下するオイルをオイルパンスペース５２ｂに貯留するための孔部２２ｈが設けられている。

また、クランクシャフト３０の上方には、図２に示すように、後側バランサギア５５ａと、図示しないバランサとを有する後側バランサシャフト５５が配置されている。この後側バランサギア５５ａは、第１クランクギア３１と噛合する。そして、後側バランサシャフト５５は、クランクシャフト３０とともに第１クランクギア３１が回転するのに伴って、後側バランサギア５５ａが回転される。また、後側バランサシャフト５５の後方には、メインシャフト５６が配置されている。また、メインシャフト５６の下方には、ドライブシャフト５７が配置されている。

次に、図２、図３、図５および図６を参照してエンジン１５のオイルの流通経路について説明する。

まず、図２に示すように、オイルタンクスペース５２ｃのオイルストレーナ５３から吸引され、矢印Ａ１方向に流通されたオイルは、オイル通路２２ｇを矢印Ａ２方向に通過する。そして、図５に示すように、オイルは、オイルポンプ３６によってオイルフィルタ３９を通過して矢印Ａ３方向に流通し、オイルクーラ４０を通過した後に、矢印Ａ４方向に流通する。

次に、オイルは、矢印Ａ５方向に流通し、メインオイル通路２２ｃに流入する。そして、図３に示すように、メインオイル通路２２ｃを矢印Ａ６方向に流通したオイルは、オイル通路２２ｄに流入し、矢印Ａ７方向に流通する。そして、オイル通路２２ｄを通過したオイルは、図６に示すように、ジャーナルメタル５１の孔部５１ａおよび溝部５１ｂを介して、クランクシャフト３０のオイル連絡路３０ｃを矢印Ａ８方向に流通するとともに、アッパーケース２２ａのオイル通路２２ｅを矢印Ａ９方向に流通する。

そして、クランクシャフト３０のオイル連絡路３０ｃを通過したオイルは、オイル通路３０ｂを矢印Ａ１０方向に流通し、ロータ部４４の軸部４４ａのオイル通路４４ｂを通過して、オイル噴射口４４ｃからステータ部４５のコイル部４５ａに向かって噴射される。

また、アッパーケース２２ａのオイル通路２２ｅを通過したオイルは、アイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄを矢印Ａ１１方向に流通し、発電機カバー４６のオイル通路４６ａを通過して、矢印Ａ１２方向（下方向）に流通した後に、オイル噴射口４６ｂからステータ部４５のコイル部４５ａの角部４５ｆに向かって斜め下方に噴射される。

そして、図３に示すように、オイル噴射口４６ｂおよびオイル噴射口４４ｃから噴射されたオイルは、ステータ部４５を伝って矢印Ａ１３方向に流通し、矢印Ａ１４方向に向かって下方に流通する。そして、発電機カバー４６の内壁面を伝って矢印Ａ１５方向に流通し、ロアケース２２ｂの孔部２２ｈから矢印Ａ１６方向に流通し、オイルパンスペース５２ｂに貯留される。

本実施形態では、上記のように、発電機４３のコイル部４５ａのクランクシャフト３０の軸方向に沿った左方向に延びる外周側側面４５ｃと上下方向に延びるカバー側側面４５ｄとによって構成される角部４５ｆに向かって、斜め方向からオイルを噴射するオイル噴射口４６ｂを設ける。これによって、オイル噴射口４６ｂにより噴射されたオイルは、コイル部４５ａの外周側側面４５ｃとカバー側側面４５ｄとにより構成される角部４５ｆに衝突した後、外周側側面４５ｃとカバー側側面４５ｄとの両方に分散される。したがって、コイル部４５ａの少なくとも外周側側面４５ｃとカバー側側面４５ｄとの両方の側面に対してオイルを接触させることができる。これにより、オイル噴射口４６ｂがコイル部４５ａの１つの側面に対してオイルを噴射する場合と比べて、発電機４３が駆動される際に発熱するコイル部４５ａの冷却効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、オイル噴射口４６ｂを、オイルの噴射方向Ｄ１を中心として放射状に拡がるように発電機４３のコイル部４５ａの角部４５ｆに対してオイルを噴射するように構成する。これによって、コイル部４５ａの角部４５ｆを構成する外周側側面４５ｃとカバー側側面４５ｄとの２面に対して、直接的にオイルを噴射することができる。これにより、コイル部４５ａの冷却効率をより向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、オイル噴射口４６ｂを、発電機４３のステータ部４５の上端部近傍からコイル部４５ａの角部４５ｆに向かってオイルを噴射するように構成する。これによって、オイル噴射口４６ｂからコイル部４５ａの角部４５ｆに向かって噴射されたオイルは、ステータ部４５を伝って落下する。したがって、オイル噴射口４６ｂによって噴射されたオイルにより、ステータ部４５の下部に位置するコイル部４５ａも冷却することができる。

また、本実施形態では、上記のように、オイル噴射口４６ｂを、オイルの噴射方向Ｄ１がコイル部４５ａの外周側側面４５ｃに対して約４５度を成すように、オイルをコイル部４５ａの角部４５ｆに向かって上方から噴射するように構成する。これによって、コイル部４５ａの角部４５ｆを構成する外周側側面４５ｃとカバー側側面４５ｄとの２面に対して、より均等にオイルを噴射することができる。これにより、コイル部４５ａの冷却効率をより確実に向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、オイル噴射口４６ｂを、発電機カバー４６に一体的に設ける。これによって、容易に、コイル部４５ａの角部４５ｆに対して斜め方向からオイルを噴射させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、発電機４３のコイル部４５ａの内周側側面４５ｅに対してオイルを噴射するオイル噴射口４４ｃを設けることによって、コイル部４５ａの内周側側面４５ｅを冷却することができる。これにより、オイル噴射口４６ｂとオイル噴射口４４ｃとによってコイル部４５ａの外周側側面４５ｃ、４５ｄおよび４５ｅの３面を冷却することができる。その結果、コイル部４５ａの冷却効率をさらに向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、オイル噴射口４４ｃを、ロータ部４４の軸部４４ａに設けるとともに、クランクシャフト３０の回転に伴って回転しながらコイル部４５ａの内周側側面４５ｅに対してオイルを噴射するように構成する。これによって、約２０度毎に１８個設けられるコイル部４５ａの略すべてに対してオイルを噴射することができる。これにより、コイル部４５ａの冷却効率をより有効に向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、クランクシャフト３０に、オイルを流通させるためのオイル通路３０ｂを設け、ロータ部４４の軸部４４ａにクランクシャフト３０のオイル通路３０ｂからのオイルをオイル噴射口４４ｃに供給するオイル通路４４ｂを設ける。また、オイル噴射口４４ｃを、クランクシャフト３０のオイル通路３０ｂおよびロータ部４４の軸部４４ａのオイル通路４４ｂから供給されたオイルをコイル部４５ａの内周側側面４５ｅに対して噴射するように構成する。これらにより、オイル噴射口４４ｃに対してオイルを供給するためのオイル通路をクランクシャフト３０およびロータ部４４の軸部４４ａと別個に設ける必要がない。その結果、オイル噴射口４４ｃを設けることに起因して、部品点数が増加するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、アイドルギアシャフト５０ｃを、オイルを通過させるためのオイル通路５０ｄを有するように構成する。また、オイル噴射口４６ｂを、アイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄから供給されたオイルをコイル部４５ａの角部４５ｆに対して噴射するように構成する。これらにより、オイル噴射口４６ｂに対するオイル供給路をアイドルギアシャフト５０ｃと別個に設ける必要がないので、その分、部品点数が増加するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、オイル通路２２ｄを、オイル噴射口４４ｃとオイル噴射口４６ｂとの両方にオイルを供給するように構成する。これによって、オイル噴射口４４ｃとオイル噴射口４６ｂとにオイルを供給する経路構造を簡略化することができる。

また、本実施形態では、上記のように、クランクケース２２に、クランクシャフト３０の軸方向である左右方向の略全域に渡って延びるメインオイル通路２２ｃと、メインオイル通路２２ｃからのオイルをクランクシャフト３０のオイル通路３０ｂおよびアイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄに対してオイルを流通させるオイル通路２２ｄとを設ける。これによって、オイル噴射口４６ｂに対するオイル供給路と、オイル噴射口４４ｃに対するオイル供給路とを別々に設ける場合よりも部品点数を削減することができる。

また、本実施形態では、クランクケース２２に、オイル通路２２ｄからのオイルをアイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄに流通させるためのオイル通路２２ｅを一体的に設ける。これによって、オイル通路２２ｄからのオイルをアイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄに流通させるためのオイル通路を、クランクケース２２と別個に設ける場合と比較して、部品点数が増加するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、クランクケース２２のオイル通路２２ｄからのオイルをクランクシャフト３０のオイル通路３０ｂおよびクランクケース２２のオイル通路２２ｅの両方向に流通させるジャーナルメタル５１をクランクシャフト３０に取り付ける。これによって、容易に、クランクシャフト３０のオイル通路３０ｂの方向と、クランクケース２２のオイル通路２２ｅの方向との両方向にオイルを流通させることができる。

また、本実施形態では、発電機カバー４６に、アイドルギアシャフト５０ｃのオイル通路５０ｄとオイル噴射口４６ｂとを連結するオイル通路４６ａを設ける。それとともに、オイル通路４６ａに、右側端部にアイドルギアシャフト５０ｃを支持する支持部４６１ａを設ける。これによって、オイル通路４６ａとアイドルギアシャフト５０ｃの支持部４６１ｂとを別々に設ける場合と比較して、部品点数を削減することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、内燃機関を備えた車両の一例として自動二輪車を示したが、本発明はこれに限らず、内燃機関を備えた車両であれば、自動車、三輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ；不整地走行車両）などの自動二輪車以外の車両にも適用可能である。

また、上記実施形態では、内燃機関の一例として並列２気筒エンジンを示したが、本発明はこれに限らず、発電装置を備えた内燃機関であれば、たとえば並列４気筒エンジンなどの並列２気筒エンジン以外のエンジンにも適用可能である。

また、上記実施形態では、コイル部の角部にオイルを噴射するオイル噴射口を発電機カバーに設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、クランクケースなど、その他の部品に設けてもよい。

また、上記実施形態では、コイル部の角部にオイルを噴射するオイル噴射口を、ステータ部の上端部近傍からステータ部の上部に位置するコイル部にオイルを噴射するように構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、ステータ部の下端部近傍からステータ部の下部に位置するコイル部の角部に向かってオイルを噴射するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、コイル部の角部にオイルを噴射するオイル噴射口を、コイル部のクランクシャフトの軸方向に沿った方向に延びる外周側側面４５ｃに対して約４５度を成すようにコイル部の角部に対してオイルを噴射するように構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、クランクシャフトの軸方向と交差する方向に延びるカバー側側面４５ｄに対して約４５度を成すようにオイルを噴射してもよい。

本発明の一実施形態によるエンジンが搭載された自動二輪車の全体構造を示した側面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車に搭載されたエンジンのクランクシャフトおよびその周辺の構造を示した断面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車に搭載されたエンジンのシリンダおよびその周辺の構造を示した断面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車に搭載されたエンジンのクランクシャフトおよびその周辺の構造を示した断面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車に搭載されたエンジンのロアケースの構造を説明するための底面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車に搭載されたエンジンの発電機とその周辺の構造を説明するための拡大断面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車に搭載されたエンジンの発電機のステータ部の構造を説明するための平面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車に搭載されたエンジンのクランクシャフトの周辺の構造を説明するための断面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車に搭載されたエンジンのジャーナルメタルを示した平面図である。 図９に示した２００−２００線による断面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車に搭載されたエンジンのオイル噴射口の構造を説明するための拡大断面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
１５ エンジン（内燃機関）
２２ クランクケース
２２ｃ メインオイル通路
２２ｄ オイル通路（第４オイル通路、オイル供給部）
２２ｅ オイル通路（第５オイル通路）
３０ クランクシャフト
３０ｂ オイル通路（第１オイル通路）
４３ 発電機（発電装置）
４４ ロータ部
４４ａ 軸部
４４ｂ オイル通路（第２オイル通路）
４４ｃ オイル噴射口（第２オイル噴射部、第２オイル噴射口）
４５ ステータ部
４５ａ コイル部
４５ｃ 外周側側面（第１側面）
４５ｄ カバー側側面（第２側面）
４５ｅ 内周側側面（第３側面）
４５ｆ 角部
４６ 発電機カバー（カバー部材）
４６ａ オイル通路（第６オイル通路）
４６１ａ 支持部
４６ｂ オイル噴射口（第１オイル噴射部、第１オイル噴射口）
５０ａ ギア部（アイドルギア）
５０ｂ ギア部（アイドルギア）
５０ｃ アイドルギアシャフト
５０ｄ オイル通路（第３オイル通路）
５１ ジャーナルメタル（オイル供給部、環状オイル供給部材）
Ｌ 第１の方向
Ｙ 第２の方向

Claims (15)

1. クランクシャフトと、
   内部に前記クランクシャフトが配置されるクランクケースと、
   前記クランクシャフトの軸端に取り付けられ、前記クランクシャフトと共に回転するロータ部と、外周が前記ロータ部の内周に近接して配置されるコイル部とを有する発電装置とを備え、
   前記発電装置のコイル部は、前記クランクシャフトの軸方向に沿った第１の方向に延びる第１側面と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延びる第２側面とを有し、
   前記発電装置のコイル部の前記第１側面と前記第２側面とが交差する角部に向かって、斜め方向からオイルを噴射する第１オイル噴射部を備える、内燃機関。
2. 前記第１オイル噴射部は、オイルの噴射方向を中心として放射状に拡がるように前記発電装置のコイル部の角部に対してオイルを噴射する第１噴射口を有する、請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記発電装置は、前記コイル部が取り付けられるステータ部をさらに有し、
   前記第１オイル噴射部は、前記発電装置のステータ部の上端部近傍から前記コイル部の上部の角部に向かってオイルを噴射する第１噴射口を有する、請求項１に記載の内燃機関。
4. 前記第１オイル噴射部の第１噴射口は、オイルの噴射領域の中心線が前記コイル部の第１側面に対して略４５度を成すように、オイルを前記コイル部の角部に向かって上方から噴射する、請求項３に記載の内燃機関。
5. 前記発電装置を覆うように前記クランクケースに取り付けられるカバー部材をさらに備え、
   前記第１オイル噴射部は、前記カバー部材に一体的に設けられている、請求項１に記載の内燃機関。
6. 前記コイル部は、前記第２側面と交差する第３側面をさらに有し、
   前記発電装置のコイル部の第３側面は、前記第１側面と略平行に配置され、
   前記コイル部の第３側面に対してオイルを噴射する第２オイル噴射部をさらに備える、請求項１に記載の内燃機関。
7. 前記発電装置のロータ部は、前記クランクシャフトに取り付けられ、前記クランクシャフトと共に回転する軸部をさらに含み、
   前記第２オイル噴射部は、前記ロータ部の軸部に設けられるとともに、前記コイル部の第３側面に対してオイルを噴射する第２噴射口を有する、請求項６に記載の内燃機関。
8. 前記クランクシャフトは、中空形状を有するとともに、オイルを流通させるための第１オイル通路を有し、
   前記ロータ部の軸部は、前記クランクシャフトの第１オイル通路と連通し、オイルを前記第２オイル噴射部に供給する第２オイル通路を有し、
   前記第２オイル噴射部の第２噴射口は、前記クランクシャフトの第１オイル通路および前記軸部の第２オイル通路から供給されたオイルを前記発電装置のコイル部の第３側面に対して噴射する、請求項７に記載の内燃機関。
9. 前記クランクケースの内部に配置され、前記クランクシャフトに回転力を伝えるアイドルギアと、
   前記クランクケースの内部に配置され、前記アイドルギアを回転可能に支持するアイドルギアシャフトとをさらに備え、
   前記アイドルギアシャフトは、オイルを通過させるための第３オイル通路を有し、
   前記第１オイル噴射部は、前記アイドルギアシャフトの第３オイル通路と連通し、前記発電装置のコイル部の角部に対して噴射する第１噴射口を有する、請求項１に記載の内燃機関。
10. 前記第１オイル噴射部および前記第２オイル噴射部の両方に対してオイルを供給するためのオイル供給部をさらに備える、請求項６に記載の内燃機関。
11. 前記クランクシャフトは、オイルを流通させるための第１オイル通路を含み、
    前記ロータ部は、前記クランクシャフトと共に回転する軸部を含むとともに、前記軸部は、前記クランクシャフトの第１オイル通路と連通し、オイルを、前記第２オイル噴射部に供給する第２オイル通路を含み、
    前記クランクケースの内部に配置され、オイルを通過させるための第３オイル通路を有するアイドルギアシャフトをさらに備え、
    前記クランクケースは、前記クランクシャフトの軸方向に沿った方向の略全域に渡って延びるメインオイル通路を含み、
    前記オイル供給部は、前記メインオイル通路と、前記第１オイル通路および前記第３オイル通路とを連通する第４オイル通路を含む、請求項１０に記載の内燃機関。
12. 前記クランクケースには、前記第４オイル通路と、前記アイドルギアシャフトの第３オイル通路とを連通する第５オイル通路が形成されている、請求項１１に記載の内燃機関。
13. 前記オイル供給部は、前記クランクシャフトに取り付けられるとともに、前記第４オイル通路からのオイルを前記第１オイル通路および前記第５オイル通路の方向に流通させる環状オイル供給部材をさらに含む、請求項１２に記載の内燃機関。
14. 前記発電装置を覆うように前記クランクケースに取り付けられるカバー部材をさらに備え、
    前記カバー部材は、前記アイドルギアシャフトの第３オイル通路と前記第１オイル噴射部とを連通する第６オイル通路を有し、
    前記第６オイル通路は、前記クランクケース側の端部に形成され、前記アイドルギアシャフトを支持する支持部を有する、請求項９に記載の内燃機関。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の内燃機関を備えた、車両。

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