JP2010236499A - クランクケース内の機器配置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】クランクケースのクランク室を形成する垂直壁に軸受を介して支持されるクランク軸と、クランクケースのクランク室の外側において、軸受に隣接してクランク軸に支持され、バランサ、水ポンプ等を駆動する補機駆動ギヤと、オイルポンプロータ室内にオイルポンプロータが収容されているオイルポンプハウジングと、を備えたクランクケース内の機器配置構造において、軸受の軸受支持部とバランサ駆動ギヤとの位置関係を適切化して、クランク軸の短縮化を図る。
【解決手段】上記オイルポンプハウジングは補機駆動ギヤの下方においてクランクケースの垂直壁に支持され、クランク軸の軸線方向視で、上記補機駆動ギヤとオイルポンプロータ室とを重なった状態で配置する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、クランクケース内における、補機駆動ギヤ、オイルポンプ等の機器配置構造に関するものである。

クランク軸ジャーナル部を軸受により支持し、軸受を支持する軸受支持部に対して軸方向外側にバランサ駆動ギヤを配置した構造が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この技術においては、軸受の軸受支持部とバランサ駆動ギヤとが軸方向に重なって配置されていないので、クランク軸が長くなっていた。

特許３９８１１０６号公報

本発明は、軸受の支持部と、バランサ等補機駆動ギヤ及びオイルポンプ等との位置関係を適切化して、クランク軸の短縮化を図ろ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、
クランクケースのクランク室を形成する垂直壁に軸受を介して支持されるクランク軸と、クランクケースのクランク室の外側において、軸受に隣接してクランク軸に支持され、バランサ、水ポンプ等を駆動する補機駆動ギヤと、オイルポンプロータ室内にオイルポンプロータが収容されているオイルポンプハウジングと、を備えたクランクケース内の機器配置構造において、
上記オイルポンプハウジングは補機駆動ギヤの下方においてクランクケースの垂直壁に支持され、クランク軸の軸線方向視で、上記補機駆動ギヤとオイルポンプロータ室とが重なって配置されることを特徴とするクランクケース内の機器配置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に記載のクランクケース内の機器配置構造において、
上記オイルポンプハウジングは、補機駆動ギヤの円周方向外側に沿って、所定の間隔を隔てた複数の締結部によりクランクケースに固定され、上記クランクケースは締結部の間にリブを配置し、該リブにオイルポンプハウジングのオイルポンプロータ室の側壁を当接させることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のクランクケース内の機器配置構造において、
クランク軸は、オイルポンプハウジングの外周外側に位置するカムチェーン駆動スプロケットを備え、上記カムチェーン駆動スプロケットは上記補機駆動ギヤより小径であり、上記オイルポンプハウジングは、補機駆動ギヤの側方において、オイルポンプハウジング周壁部にカムチェーンガイドを支持するカムチェーンガイド支持部が一体形成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のクランクケース内の機器配置構造において、
上記軸受はメタル軸受とし、上記クランクケースの垂直壁は、メタル軸受の外周を支持するブッシュを保持するブッシュ保持部を備え、上記ブッシュ保持部の周囲部はクランク室の方向に向けて窪んでおり、上記補機駆動ギヤは、その外周の一部が上記窪み内に配置されることを特徴とするものである。

請求項１の発明において、
補機駆動ギヤをクランク室外に配置したことによって、クランク室の軸方向の幅を狭くして軸受に掛かる負荷を低減しつつ、補機駆動ギヤとの干渉を避けつつ、オイルポンプが下方へ突出することを抑えることができる。

請求項２の発明において、
複数の締結部の間において、オイルポンプロータ室の側壁をリブに当接させることによって、オイルポンプハウジングの支持を確実にすることができる。

請求項３の発明において、
補機駆動ギヤより小径のカムチェーン駆動スプロケットの下方の空間にオイルポンプを配置することによって、空間を有効に利用すると共に、オイルポンプハウジングにチェーンガイド支持部が一体形成されているので、部品点数を削減することができる。

請求項４の発明において、
クランク軸に直交する方向から見た時、ブッシュ保持部と補機駆動ギヤとを重なった状態で配置することによって、クランク軸方向長さを短くし、メタル軸受に掛かる負荷を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車用エンジンの縦断面を左方から見た図である。 上記エンジンの右クランクケースカバーを取外した状態の右面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面展開図である。 図２のＩＶ−ＩＶ断面の部分拡大展開図である。 右クランクケースの右面拡大図である。 図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。 右クランクケースカバーを取外したクランク室内の右面図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用エンジン１の縦断面を左方から見た図である。本実施形態の説明あるいは図で、前（Ｆ）、左（Ｌ）、右（Ｒ）などは、車両を基準にして示している。上記エンジン１の殻体は、クランクケース２、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、およびシリンダヘッドカバー５からなる。クランクケース２は左右半割り形式で、詳しくは図３に示すが、左クランクケース２Ｌ、右クランクケース２Ｒ、左クランクケースカバー６Ｌ、および右クランクケースカバー６Ｒからなっている。図１には、右クランクケース２Ｒの左面（内側面）が示され、左クランクケース２Ｌとの合わせ面２Ｒａが示されている。クランクケース２には、クランク軸７、バランサ軸８、常時噛合い式歯車変速機９のメイン軸10、カウンタ軸11、シフトフォーク支持軸12、およびシフトドラム13が支持されている。シリンダブロック３にはピストン14が摺動可能に嵌装され、コンロッド15を介してクランク軸７のクランクピン16に接続され、ピストン14の動きに応じてクランク軸７を回転駆動する。シリンダヘッド４の下部、ピストン14の上部には、燃焼室17が形成されている。この燃焼室17には、吸気ポート18、排気ポート19が連なり、これらの内端を開閉する吸気弁20および排気弁21が設けてある。吸気ポート18には、スロットルボディ22および燃料噴射弁23が接続されている。クランクケース２の後部上面にスタータモータ24とスピードセンサ25が設置されている。

図２は、上記エンジン１の右クランクケースカバー６Ｒを取外した状態の右面図である。図の右クランクケース２Ｒには、右クランクケースカバー６Ｒとの合わせ面２Ｒｂが示してある。右クランクケースカバー６Ｒを取外した開口から右クランクケース２Ｒの内部が見える。この部分のクランク軸７には、動弁機構のカムチェーン駆動スプロケット28が設けてあり、カムチェーン29が掛け回されている。カムチェーン29の前後には、カムチェーンガイド30とカムチェーンテンショナ31が設けてあり、上記カムチェーンテンショナ31は、シリンダブロック３の壁体を貫通して外側から設けられたテンショナリフタ32によって、内方へ押されている。クランク軸７の前方には、バランサ軸取付け部33が設けられ、バランサ軸８の右端に水ポンプ34が設けてある。バランサは水ポンプ34に隠れてこの図では見えない。クランク軸７の下方にはオイルポンプ35が設けてある。メイン軸10の下方にはギヤチェンジ機構36が設けてある。

図２には、回転軸を取り除いて、メイン軸右側軸受部37Ｒ、およびカウンタ軸右側軸受部38Ｒが示してある。メイン軸右側軸受部37Ｒ、およびカウンタ軸右側軸受部38Ｒの上方には油路39、40、41が設けてある。油路40からカウンタ軸右側軸受部38Ｒに供給されたオイルは、図３に示されるように、カウンタ軸11の中心孔11ａを経由して、カウンタ軸11の変速用歯車群42に供給される。油路39から分岐する油路41は、左方へ伸び、更に下方へ伸び、メイン軸左側軸受部37Ｌ（図３）に連通し、供給されたオイルは、メイン軸10の中心孔10ａを経由して、メイン軸10の変速用歯車群42に供給される。

図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面展開図である。クランクケース２は、シリンダ軸線を通る鉛直面で分かれる左右半割り形式で、左クランクケース２Ｌ、右クランクケース２Ｒ、左クランクケースカバー６Ｌ、および右クランクケースカバー６Ｒからなっている。クランクケース２の上面に下から順に、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、シリンダヘッドカバー５が接続されている。シリンダヘッド４の下部には燃焼室17に臨む点火プラグ43が設けてある。クランク軸７は、クランク室26を形成する左右クランクケース２Ｌ、２Ｒの垂直壁２Ｌｖ、２Ｒｖに、メタル軸受44Ａ、44Ｂを介して支持されている。メイン軸10は、左右クランクケース２Ｌ、２Ｒに、ボールベアリング45Ａ、45Ｂを介して支持されている。カウンタ軸11は、左右クランクケース２Ｌ、２Ｒに、ボールベアリング46Ａ、46Ｂを介して支持されている。

クランク軸７の左方延伸部に交流発電機47が設けられ、左クランクケースカバー６Ｌによって覆われている。交流発電機47のステータ47Ａは、左クランクケースカバー６Ｌの内面に固定されている。交流発電機47のロータ47Ｂは、クランク軸７の左端に固定されている。メタル軸受44Ａに隣接して、スタータ従動ギヤ48がクランク軸７に対して回転可能に設けてある。スタータ従動ギヤ48の回転は、ワンウエイクラッチ49と交流発電機47のロータ47Ｂとを介してクランク軸７に伝達される。

クランク軸７の右方延伸部には、補機駆動ギヤ50、カムチェーン駆動スプロケット28、クランク軸７の動力を変速機９に伝えるプライマリ駆動ギヤ51、が順に固定されている。カムチェーン駆動スプロケット28にはカムチェーン29が巻きかけられ、カムチェーン室52を経由して、シリンダヘッド４とシリンダヘッドカバー５の内部に設けてある動弁機構に達している。

メイン軸10の右端部には、多板クラッチ53が設けてあり、そのクラッチアウタ54には、上記プライマリ駆動ギヤ51から動力を受けるプライマリ従動ギヤ55が固定されている。クラッチインナ56はメイン軸10に固定されている。運転者のクラッチ操作によって、クラッチアウタ54とクラッチインナ56の間の複数の摩擦板57によって動力が断接される。メイン軸10とカウンタ軸11には、常時噛合い式歯車変速機９の変速用歯車群42が設けられ、図示していない変速機構の操作によって、１速〜６速の変速がなされる。カウンタ軸11はこの変速機９の出力軸であり、カウンタ軸11の左端には後輪駆動用スプロケット58が固定され、後輪駆動用チェーン59が掛けまわしてある。

図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面の部分拡大展開図である。クランク軸７のジャーナル部７ａは右クランクケース２Ｒの垂直壁２Ｒｖに、メタル軸受44Ｂを介して支持されている。メタル軸受はブッシュ62を介して保持され、ブッシュ62は上記垂直壁２Ｒｖのブッシュ保持部63に保持されている。クランク軸７のジャーナル部７ａに隣接して、順に補機駆動ギヤ50、カムチェーン駆動スプロケット28、プライマリ駆動ギヤ51が設けてある。

クランク軸７に平行に、ボールベアリング64Ｂを介して、バランサ軸８が設けてある。ボールベアリング64Ｂに隣接して、バランサ軸８に、上記補機駆動ギヤ50と同径の補機従動ギヤ65が設けてあり、これによって、バランサ66はクランク軸７と同速で回転する。右クランクケースカバー６Ｒの上記バランサ軸８の軸線延長部に水ポンプ34が設けてある。水ポンプ34の回転軸34ａはバランサ軸８の端に接続され、バランサ軸８と同速で回転する。水ポンプ34によって冷却水がシリンダブロック３等の冷却必要箇所へ送られる。

カムチェーン駆動スプロケット28によって、図２に示されるカムチェーン29が駆動される。カムチェーン駆動スプロケット28は上記補機駆動ギヤ50より小径である。補機駆動ギヤ50より小径のカムチェーン駆動スプロケット28の下方の広い空間にオイルポンプ35が配置されている。オイルポンプハウジング67の周壁部に、詳細は図５に示されるが、カムチェーンガイド30を支持するカムチェーンガイド支持部68が一体形成されている。

プライマリ駆動ギヤ51は図３に示されるように多板クラッチ53に接続されているプライマリ従動ギヤ55を駆動すると共に、図４に示されるオイルポンプ従動ギヤ69を駆動する。オイルポンプ35はオイルパン部70に溜まったオイルを吸入し、高圧にして吐出し、オイルフィルタ71を経由して潤滑必要箇所へ供給する。

右クランクケースの垂直壁２Ｒｖに設けられたリブ78にオイルポンプハウジング67のオイルポンプロータ室82の側壁83が当接している。リブ78の少なくとも一部は軸方向視でロータ室82の内側に重ねて配置される。オイルポンプロータ室82にはオイルポンプロータ84が収容されている。オイルポンプ35の下部にオイルポンプロータ室82に連通するリリーフ弁85が右クランクケースの垂直壁２Ｒｖとオイルポンプロータ室の側壁83とに支持されている。

図４において、補機駆動ギヤ50の範囲（外径）はＡである。またオイルポンプロータ室82の範囲（内径）はＢである。これをクランク軸７の軸線方向から見ると、補機駆動ギヤ50の範囲Ａと、オイルポンプロータ室82の範囲Ｂとは重なっている。補機駆動ギヤ50とオイルポンプ35とを、クランク軸７の軸方向にずらし、上記のように範囲が重なるように配置して、オイルポンプ35が下方へ突出しないようにしてコンパクト化が図られている。

図４において、右クランクケース２Ｒの垂直壁２Ｒｖのブッシュ保持部63の最大幅はＣである。ブッシュ保持部63の右面はクランク室26の方向に窪んで幅が狭くなっており、窪み86が形成されている。一方補機駆動ギヤ50の外周部は幅が広くなっており、その幅はＤである。この補機駆動ギヤ50の幅広の外周部は、上記窪み86の中に配置されている。図で見て明らかなように、ブッシュ保持部63の範囲Ｃと、補機駆動ギヤ50の範囲Ｄとが一部重なった状態で配置されている。これによって、クランク軸方向長さを短くすることができ、コンパクト化が図られている。

図５は右クランクケース２Ｒの右面拡大図である。右クランクケース２Ｒにはクランク軸右側軸受部72Ｒ、バランサ軸取付け部33、メイン軸右側軸受部37Ｒ、カウンタ軸右側軸受部38Ｒ、シフトフォーク支持軸取付け部73、シフトドラム取付け部74、及びシフトスピンドル取付け部75、規制ボルト取付け部76等が設けてある。クランク軸右側軸受部72Ｒの下方はオイルポンプハウジング67の取付け位置であり、複数の締結部77（ネジ孔）が設けてある。複数のオイルポンプハウジング締結部77に囲まれた部分に複数のリブ78が設けてある。クランク軸右側軸受部72Ｒの下方にリリーフ弁取付け部79が設けてある。

図６は、図５に示した右クランクケース２ＲのＶＩ−ＶＩ断面図である。図にはクランク軸右側軸受部72Ｒ、オイルポンプハウジング67の締結部77、及び上記のリブ78の断面が示してある。

図７は、図５に示した右クランクケース２Ｒに、カムチェーン駆動スプロケット28、カムチェーン29、カムチェーンガイド30、カムチェーンテンショナ31、水ポンプ34、ギヤチェンジ機構36、及びオイルポンプ35が取付けられた状態を示している。水ポンプ軸34ａはバランサ軸８の延長上に設けてある。バランサ軸８に設けてある補機従動ギヤ65は、クランク軸７に設けてある補機駆動ギヤ50と噛み合っている。オイルポンプ軸80に設けてあるオイルポンプ従動ギヤ69は、クランク軸７に設けにあるプライマリ駆動ギヤ51に噛み合っている。オイルポンプハウジング67の下部にオイル吸入口81が設けてある。リリーフ弁85の吐出口85ａは、上記オイル吸入口81に連通している。オイルポンプハウジング67は、その取付けの際に、図４に示されるように、オイルポンプハウジング67の裏側のオイルポンプロータ室82の側壁83が、リブ78（図５、図６）に当接させられる。これによって、オイルポンプハウジング67の取付けが確実になる。オイルポンプハウジング67の上部にカムチェーンガイド支持部68が一体形成されている。

以上詳述したように、上記実施形態においては次の効果がもたらされる。
（１）図４において、オイルポンプハウジング67は補機駆動ギヤ50の下方において右クランクケース２Ｒの垂直壁２Ｒｖに支持され、クランク軸７の軸線方向視で、上記補機駆動ギヤ50（図４にて範囲はＡ）とオイルポンプロータ室82（図４にて範囲はＢ）とが重なって配置されている。補機駆動ギヤ50をクランク室26の外に配置したことによって、クランク室26の軸方向の幅を狭くしてメタル軸受44Ａ、44Ｂに掛かる負荷を低減し、補機駆動ギヤ50との干渉を避けて、オイルポンプ35の下方への突出を抑制することができる。
（２）図５において、上記オイルポンプハウジング67は、補機駆動ギヤ50の円周方向外側に、所定の間隔を隔てた複数の締結部77（ネジ孔）に螺入される締結部材（ボルト）によりクランクケース２に固定される。上記クランクケース２は上記複数の締結部77（ネジ孔）の間にリブ78が配置してあり、図４に示されるように、上記リブ78にオイルポンプハウジング67のオイルポンプロータ室82の側壁83が当接させてある。複数の締結部77の間において、オイルポンプロータ室82の側壁83をリブ78に当接させることによって、オイルポンプハウジング67の支持を確実にすることができる。
（３）図４において、クランク軸７は、オイルポンプハウジング67の外周外側に位置するカムチェーン駆動スプロケット28を備え、上記カムチェーン駆動スプロケット28は上記補機駆動ギヤ50より小径である。上記オイルポンプハウジング67は、補機駆動ギヤ50の側方において（図４）、オイルポンプハウジング67の周壁部にカムチェーンガイド30を支持するカムチェーンガイド支持部68が一体形成されている（図５）。補機駆動ギヤ50より小径のカムチェーン駆動スプロケット28の下方の空間にオイルポンプ35を配置することによって、空間を有効に利用すると共に、オイルポンプハウジング67にカムチェーンガイド支持部68が一体形成されているので、部品点数を削減することができる。
（４）図４において、上記右クランクケース２Ｒの垂直壁２Ｒｖは、メタル軸受44Ｂの外周のブッシュ62を保持するブッシュ保持部63を備え、上記ブッシュ保持部63の右面はクランク室26の方向に窪んだ窪み86となっており、上記補機駆動ギヤ50は、その外周部が上記窪み86内に配置されている。クランク軸７に直交する方向から見た時、ブッシュ保持部63（図４にて範囲はＣ）と補機駆動ギヤ50（図４にて範囲はＤ）とが一部重なった状態で配置されているので、クランク軸方向長さを短くすることができる。

２…クランクケース、２Ｒ…右クランクケース、２Ｒｖ…右クランクケースの垂直壁、７…クランク軸、８…バランサ軸、26…クランク室、28…カムチェーン駆動スプロケット、30…カムチェーンガイド、34…水ポンプ、44Ａ、44Ｂ…クランク軸のメタル軸受、50…補機駆動ギヤ、62…ブッシュ、63…ブッシュ保持部、66…バランサ、67…オイルポンプハウジング、68…カムチェーンガイド支持部、77…オイルポンプ締結部（ネジ孔）、78…リブ、82…オイルポンプロータ室、83…オイルポンプロータ室の側壁、84…オイルポンプロータ、86…窪み、

Claims (4)

1. クランクケースのクランク室を形成する垂直壁に軸受を介して支持されるクランク軸と、クランクケースのクランク室の外側において、軸受に隣接してクランク軸に支持され、バランサ、水ポンプ等を駆動する補機駆動ギヤと、オイルポンプロータ室内にオイルポンプロータが収容されているオイルポンプハウジングと、を備えたクランクケース内の機器配置構造において、
   上記オイルポンプハウジングは補機駆動ギヤの下方においてクランクケースの垂直壁に支持され、クランク軸の軸線方向視で、上記補機駆動ギヤとオイルポンプロータ室とが重なって配置されることを特徴とするクランクケース内の機器配置構造。
2. 上記オイルポンプハウジングは、補機駆動ギヤの円周方向外側に沿って、所定の間隔を隔てた複数の締結部によりクランクケースに固定され、上記クランクケースは締結部の間にリブを配置し、該リブにオイルポンプハウジングのオイルポンプロータ室の側壁を当接させることを特徴とする請求項１に記載のクランクケース内の機器配置構造。
3. クランク軸は、オイルポンプハウジングの外周外側に位置するカムチェーン駆動スプロケットを備え、上記カムチェーン駆動スプロケットは上記補機駆動ギヤより小径であり、上記オイルポンプハウジングは、補機駆動ギヤの側方において、オイルポンプハウジング周壁部にカムチェーンガイドを支持するカムチェーンガイド支持部が一体形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクランクケース内の機器配置構造。
4. 上記軸受はメタル軸受とし、上記クランクケースの垂直壁は、メタル軸受の外周を支持するブッシュを保持するブッシュ保持部を備え、上記ブッシュ保持部の周囲部はクランク室の方向に向けて窪んでおり、上記補機駆動ギヤは、その外周の一部が上記窪み内に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のクランクケース内の機器配置構造。

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