JP2011001902A - 内燃機関のクランクケース - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランクケース3は、上部クランクケース半体111と下部クランクケース半体121とから成り、下部クランクケース半体121のジャーナルボルト締結面125の下方に、潤滑油が流れる空間部Xを形成する壁部140を設けると共に、この壁部140にジャーナルボルト131を締結するための工具挿通穴145を設けるようにした。
【選択図】図3
Description
しかしながら、クランクケースサイド側からの潤滑油を、クランクケース内のジャーナル支持壁やジャーナルボルトの外側を通してオイルパンへ戻す構成にした場合、オイルパンの幅を拡げなくてはならず、オイルパンが大型化してしまう。
また、ジャーナルボルト締結面の下方の潤滑油通路を形成するので、潤滑油通路を、ジャーナル支持壁やジャーナルボルトを迂回して設けることによるフリクションの増加を防止できる。
また、上記構成において、前記壁部は、前記下部クランクケース半体の側方に開口する空間を形成し、この開口を介して下部クランクケース半体の側方に連結されるサイドカバーからの戻り潤滑油が流入するようにしてもよい。この構成によれば、サイドカバーから戻り潤滑油を戻す構成でのオイルパンの小型化を十分に図ることができる。
また、上記構成において、前記潤滑油が流れる空間を形成する壁部を着脱式のオイルフィルタにしてもよい。この構成によれば、クランクケース下方からジャーナルボルトを締結可能にし、かつ、このジャーナルボルト下方に潤滑油通路を形成しつつ、ジャーナルボルト下方の開口部をオイルフィルタで閉塞することができる。このため、オイルフィルタを経由する潤滑油経路をジャーナル支持壁やジャーナルボルトを迂回させずに設けることができ、フリクションが低減すると共に、オイルフィルタをジャーナルボルトの装着位置を避けて配置する必要がなくなる。
また、壁部は、内燃機関のオイルパンよりも幅方向外側に延在し、この壁部に、当該壁部が形成する空間に入った潤滑油をオイルパンに向けて流す出口油路を設けるので、下部クランクケース半体の下方空間に入った潤滑油を下部クランクケース半体の幅方向内側からオイルパンにスムーズに流すことができる。
また、壁部は、下部クランクケース半体の側方に開口する空間を形成し、この開口を介して下部クランクケース半体の側方に連結されるサイドカバーからの戻り潤滑油が流入するので、サイドカバーから戻り潤滑油を戻す構成でのオイルパンの小型化を十分に図ることができる。
また、潤滑油が流れる空間を形成する壁部を着脱式のオイルフィルタにしたので、オイルフィルタを経由する潤滑油経路をジャーナル支持壁やジャーナルボルトを迂回させずに設けることができ、フリクションが低減すると共に、オイルフィルタをジャーナルボルトの装着位置を避けて配置する必要がなくなる。
なお、以下の説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車両における向きと同一とする。また、図中、矢印Frは車両前方を、矢印Lhは車両左方を、矢印Upは車両上方をそれぞれ示す。
図1は、本発明の実施形態を適用したエンジンの右側面図である。
このエンジン(内燃機関とも言う)1は、水冷4ストロークV型4気筒エンジンであり、例えば、自動二輪車の原動機としてそのクランクシャフト2の回転中心C1を車両進行方向と直交させて(横向きに)車体に搭載される。
このエンジン1のクランクケース3の前上部には、斜め前上方に向けて前シリンダ4が立設され、その直ぐ後方には斜め後上方に向けて後シリンダ5が立設される。また、クランクケース3の前部内側には、クランクシャフト2が配設される。クランクケース3の後部内側には不図示の変速機が収容される。
前後シリンダ4,5は、それぞれクランクケース3の前部上側に一体に設けられるシリンダ本体12と、該各シリンダ本体12の先端側に取り付けられるシリンダヘッド13と、該各シリンダヘッド13の先端側に取り付けられるヘッドカバー14とを備える。また、各シリンダ本体12内に形成される不図示のシリンダボア内には、ピストン16が往復動可能に配置される。
なお、図1中、符号1Aは前側エンジンマウントであり、符号1Bは後側上部エンジンマウントであり、符号1Cは後側下部エンジンマウントであり、これらエンジンマウント1A〜1Cはクランクケース3に一体に形成されている。
各ピストン16(図1参照)には、それぞれコンロッド17の小端部が揺動自在に連結される。各コンロッド17の大端部は、クランクシャフト2の各クランクピン18,19に回転自在に連結される。なお、図2中、符号CLは、エンジン1の左右中心を示す。
クランクシャフト2は、左右一対のクランクピン18,19を有し、左クランクピン18には、前後シリンダ4,5左側の気筒における各コンロッド17が連結され、右クランクピン19には、前後シリンダ4,5右側の気筒における各コンロッド17が連結される。また、クランクシャフト2の左端部には、ジェネレータ20が同軸配置され、このジェネレータ20は、クランクケース3の左側に連結されるクランクケースサイドカバー(ジェネレータカバーとも言う)21Lにより覆われる。
各バルブ24,25のステム(軸部)は、シリンダヘッド13先端側に向けて側面視V字状をなして延び、その先端が不図示のバルブリフタを介して吸気用又は排気用カムシャフト26,27の各カム山にそれぞれ摺接する。各カムシャフト26,27は、クランクシャフト2と平行に(左右方向に沿って)延在し、これら各カムシャフト26,27の回転駆動により、各バルブ24,25がそのステムに沿って往復動して各ポートの燃焼室側開口を開閉させる。これら各バルブ24,25およびカムシャフト26,27を主要部とする動弁機構は、シリンダヘッド13およびヘッドカバー14で形成される動弁室内に収容される。
図2に示すように、クランクシャフト2は、その左右両側および左右中央にそれぞれクランクジャーナル33,34,35を有し、各クランクジャーナル33,34,35がクランクケース3に上下一対で設けられた上部ジャーナル支持壁110と下部ジャーナル支持壁120との間にメタルベアリング36a,37a,38aを介して回転自在に支持される。
クランクシャフト2の右側部には、右ジャーナル35右側に隣接してプライマリドライブギア41が同軸に設けられ、このプライマリドライブギア41右側に隣接してカムドライブギア44が同軸に設けられる。また、このカムドライブギア44右側に隣接してパルサーロータ42が同軸に設けられる。
なお、このカムギアトレーン機構29は、クランクシャフト2が2回転(=カムドライブギア44が2回転)する毎にカムシャフト26,27を1回転させており、本構成では、カムドライブギア44とセカンドギア(アイドルギア)45との歯数比を1:2に設定することによって上記回転比とされる。
この小径の円筒部53のエンジン幅方向外側(右側)は、クランクケース3の右側に連結されるクランクケースサイドカバー21Rによって覆われる。
すなわち、本エンジン1は、クランクケース3の両側に左右一対のクランクケースサイドカバー21R,21Lを連結して構成されている。
また、クランクシャフト2における左バランサドライブギア54の左側の部位は、左側ほど緩やかに縮径するテーパ部55とされ、このテーパ部55には、上記ジェネレータ20の例えばアウタロータが嵌合固定される。テーパ部55の左側には、ジェネレータ20を固定するナットを螺着可能な雄ねじ部56が突設され、この雄ねじ部56のさらに左側には雄ねじ部56よりも小径の左円筒部57が突設される。
また、メインシャフト59の右側部には、上記プライマリドライブギア41(図2参照)と噛み合う比較的大径のプライマリドリブンギア62が同軸かつ相対回転自在に設けられており、クランクシャフト2の回転駆動力は、プライマリドライブギア41、プライマリドリブンギア62および不図示のクラッチ機構を介してメインシャフト59に伝達される。
また、上記プライマリドライブギア41は、クランクケース3の前部右側に設けられた右バランサ(不図示)を駆動する駆動ギアとしても機能する。
各オイル通路82,83は、クランクケース3の左右外壁内、つまり、左右のクランクケースサイドカバー21L、21R内に、トンネル状の通路を形成してなり、その両端がクランクシャフト2の左右両端に隣接する左右軸端油室84,85に接続されてこれらに連通する。
流出側オイル通路83は、クランクシャフト2の上方(前後シリンダ4,5のバンク間)に位置してこれと概ね同等の長さを有して左右に延在する流出側横通路89と、流出側横通路89の左右両端から下方に延びる流出側縦通路90とを有し、クランクシャフト2の径方向視で下方に開放する略コ字状をなしている。そして、オイル通路82,83が、左右軸端油室84,85を介して互いに連通することにより、クランクシャフト2の径方向視でこれを取り囲むループ状のオイル通路を形成している。
そして、内燃機関1運転時にオイルポンプ68が作動すると、まず、流入側オイル通路82内にオイルが圧送され、このオイルが一旦左右軸端油室84,85内に供給された後に、後述するクランクシャフト2内の左右軸内オイル通路101,105を経て各クランクピン18,19に供給されると共に、流出側オイル通路83および各軸受けオイル通路91,92,93を経て各メタルベアリング36a,37a,38aに供給される。
また、流出側オイル通路83内のオイルの一部は、各シリンダオイル通路94,95を経て動弁室内に供給される。
また、クランクシャフト2の右側部内には、その右端部が右軸端油室85に接続される右軸内オイル通路105が形成され、この右軸内オイル通路105に連なるオイル通路107,108を経由して左側のコンロッド17の摺動面などへオイルを供給する。
なお、図1中、符号3Aは、上部クランクケース半体111と下部クランクケース半体121との合わせ面(クランクケース3の分割面とも言う)である。
なお、図3では、最も左側のクランクジャーナル33に対応する上下のジャーナル支持壁110、120をジャーナルボルト131,132で連結しているが、他のクランクジャーナル34、35に対応する上下のジャーナル支持壁110、120についても、同じくジャーナルボルト131,132で連結される。
また、図3に示すように、下部クランクケース半体121には、下部ジャーナル支持壁120の凹部120Aの後方に、カウンタシャフト60(図1参照)を支持するための軸受部120Bが形成されている。
図4は、下部クランクケース半体121を下方から見た図である。この図に示すように、下部クランクケース半体121の底面からは、各ジャーナルボルト131,132を挿通するボルト挿通穴122、123が各々露出し、クランクケース3下方から各ジャーナルボルト131,132を容易に着脱できるようになっている。
この場合、クランクケースサイドカバー21L側からのオイルを、クランクケース3内のジャーナル支持壁110,120やジャーナルボルト131,132を避けるためにこれらの幅方向外側を通してオイルパン10へ戻す構成にしたとすると、オイルパン10の幅を大きく拡げなければならず、オイルパン10が大型化してしまう。
そこで、本実施形態では、図3に示すように、下部クランクケース半体121のジャーナルボルト締結面125の下方に、クランクケースサイドカバー21L側からの戻りオイルが流れる空間部Xを形成する壁部140を設け、かつ、この壁部140に、ジャーナルボルト132を締結するための工具挿通穴145を設けるようにしている。
図5は下部クランクケース半体121の左側面図を示している。
この壁部140は、図3に示すように、下部クランクケース半体121において、前側のジャーナルボルト131が締結されるジャーナルボルト締結面125の下方に空間部Xを形成するように下部クランクケース半体121の前下部から下方に膨出する壁形状であって、かつ、図5に示すように、クランクケースサイドカバー21Lが連結される側(左側)に開口する空間部Xを形成する壁形状に形成されている。
なお、この壁部140は、下部クランクケース半体121を鋳造する際に一体に形成されるものであり、エンジン側面視では、下部クランクケース半体121の下部前側に配置されるオイルフィルタ69(図1参照)の上方であって、前側エンジンマウント1A(図1参照)の後方に位置し、オイルパン10の前面よりも前方に位置する。つまり、この壁部140を含む空間部Xは、オイルパン10の前面よりも前方であって、オイルフィルタ69上方、かつ、前側エンジンマウント1A後方の空間内を利用して形成される。
すなわち、前壁105Aおよび底壁部141の端面は、クランクケースサイドカバー21Lの合わせ面M1(図5)として機能する。この場合、クランクケースサイドカバー21L内に形成された戻りオイル通路の出口が空間部Xに連通することによって、この戻りオイル通路からのオイルを空間部Xに導入できるように構成されている。
この貫通孔143は、クランクケースサイドカバー21Lの合わせ面M1よりも幅方向内側に位置し、この合わせ面M1より内側にて、空間部Xとオイルパン10に連通する空間部Yとを連通させる。
この場合、ジャーナル支持壁110,120やジャーナルボルト131,132の幅方向外側を経由することなく、クランクケースサイドカバー21Lからの戻りオイルをオイルパン10に流すことができるので、オイルパン10を上記空間部Xよりも幅方向内側に配置することができる。
つまり、オイルパン10をクランクケースサイドカバー21Lの合わせ面M1よりも幅方向内側に配置することができ、オイルパン10の幅を狭くすることができる。
なお、図4には、下部クランクケース半体121におけるオイルパン10の合わせ面を符号M2を付して示している。本実施形態では、この合わせ面M2の右側面M2Rの位置、つまり、オイルパン10の右側面の位置を、クランクケースサイドカバー21Lの合わせ面M1よりも幅方向内側に寄せた態様を示しているが、さらに幅方向内側に配置してもよい。
また、この筒部145Aには、通常時(エンジン分解時以外)は不図示の栓がねじ込まれ、この栓によって工具挿通穴141Bが閉塞される。例えば、この筒部145Aに雌ねじを形成しておくことによって、汎用の各種ねじ部品を栓として利用することができる。
本構成では、縦壁142は、クランクケースサイドカバー21Lの合わせ面M1に最も近い位置にあるジャーナルボルト131を締結するための筒部145A近傍であって、かつ、この筒部145Aの幅方向内側を前後に延在し、その前端が、下部クランクケース半体121の前壁121Aに当接するまで延びている。
このため、空間部Xの前後長を比較的大きく確保でき、空間部Xの前後容積を大きく確保することができる。
また、底壁部141についても、図3および図4に示すように、筒部145A下方を前後に大きく跨いでその前端が下部クランクケース半体121の前端まで延在しており、つまり、空間部Xは下部クランクケース半体121の前端から筒部145A後方に渡って形成される。
この空間部Xの容積を大きく確保すれば、クランクケースサイドカバー21Lからの戻りオイルの勢いをこの空間部Xで抑える効果を得ることができる。これによれば、この空間部Xを戻りオイルのバッファーとして機能させることができると共に、この空間部Xにて戻りオイル中に生じた泡を消す効果も期待することができる。
また、図3〜図5に示すように、本構成では、空間部Xとオイルパン10とを前後方向にずらして配置するので、オイルパン10の前後長も短くすることができる。従って、オイルパン10の幅だけでなく、前後長も短くしてオイルパン10全体を小型化することができる。
これらにより、本構成では、オイル通路を迂回して設けることによるフリクションの増加を防止し、かつ、オイルパン10などの拡張による重量の増加を防止できる。
また、ジャーナルボルト締結面125下方のデッドスペースを利用してオイル通路を設けることができるので、スペースの有効利用を図ることができると共に、下部クランクケース半体121の幅を拡げる必要がなく、クランクケース2の幅の拡張を防止できる。このため、空間部Xを形成する壁部140を備えない従来の下部クランクケース半体に対し、設計変更による壁部140の追加を容易に行うこともできる。
また、本構成では、壁部140は、エンジン1のオイルパン10よりも幅方向外側に延在し(図4参照)、この壁部140に、当該壁部140が形成する空間部Xに入ったオイルをオイルパン10に向けて流す貫通孔(出口油路)143(図3参照)を設けたので、下部クランクケース半体121の空間部Xに入ったオイルを、下部クランクケース半体121の幅方向内側からオイルパン10に向けてスムーズに流すことができる。
ボルト挿通穴122B下方の壁部150は、オイルポンプ68から送られるオイル、つまり、吐出側のオイルが流れる吐出側のオイル空間を形成するものであり、図6(A)に示すように、この壁部150の工具挿通穴155は、着脱式のオイルフィルタ69で閉塞される。つまり、このオイルフィルタ69は、ジャーナルボルト締結面125下方でオイルが流れる空間を形成する壁部150の一部を構成する。
この場合、オイルフィルタ69には、一端側(左側)に設けられたオイル吸入口69A(図6(B))を介してオイルポンプ68からのオイルが供給され、このオイルを内部に配置された2層のフィルタカートリッジ69B、69Bを経由させて清浄化し、清浄化したオイルを壁部150の内部空間Zへと供給してエンジン各部の給油箇所に圧送させる。
このため、オイルフィルタ69を経由する吐出側のオイル通路(吐出側の潤滑油経路)をジャーナル支持壁110,120やジャーナルボルト131,132を迂回させずに設けることができ、フリクションが低減すると共に、オイルフィルタ69をジャーナルボルト131の装着位置を避けて配置する必要がなくなる。オイルフィルタ69をジャーナルボルト131の装着位置を避ける必要がなくなるので、オイルフィルタ69のレイアウト自由度や形状自由度などが向上する効果も奏する。
この場合、図示のように、工具挿通穴155は、ボルト挿通穴122Bの直下を開口させるので、ジャーナルボルト131及びボルト締結用の工具をボルト挿通穴122に向けて出し入れ容易にできる。また、側面視で縦長形状のオイルフィルタ69を、下部クランクケース半体121に沿わせて前上がりに装着することができるので、オイルフィルタ69を含めたエンジン下部の前後長を短くできる。
なお、図6(B)において、符合69Cは、オイルフィルタ69の周囲に間隔を空けて設けられた複数のボルト挿通部を示しており、これらボルト挿通部69Cを介してオイルフィルタ69が下部クランクケース半体121にボルト連結されるようになっている。
2 クランクシャフト
3 クランクケース
4 前シリンダ
5 後シリンダ
10 オイルパン
21L、21R クランクケースサイドカバー(サイドカバー)
68 オイルポンプ
110 上部ジャーナル支持壁
111 上部クランクケース半体
120 下部ジャーナル支持壁
121 下部クランクケース半体
125 ジャーナルボルト締結面
140、150 壁部
141 底壁部
142 縦壁
143 貫通孔(出口油路)
145、155 工具挿通穴
X 空間部
Claims (4)
- 上部クランクケース半体と下部クランクケース半体とから成り、上部クランクケース半体と下部クランクケース半体との間に、クランクシャフトのクランクジャーナルを支承する上部ジャーナル支持壁と下部ジャーナル支持壁を設け、この上部ジャーナル支持壁と下部ジャーナル支持壁をクランクケース下方からジャーナルボルトで締結するように成した内燃機関のクランクケースにおいて、
前記下部クランクケース半体の前記ジャーナルボルト締結面の下方に、潤滑油が流れる空間を形成する壁部を設けると共に、前記壁部に前記ジャーナルボルトを締結するための工具挿通穴を設けたことを特徴とする内燃機関のクランクケース。 - 前記壁部は、前記内燃機関のオイルパンよりも幅方向外側に延在し、
この壁部に、当該壁部が形成する空間に入った潤滑油を前記オイルパンに向けて流す出口油路を設けたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のクランクケース。 - 前記壁部は、前記下部クランクケース半体の側方に開口する空間を形成し、この開口を介して下部クランクケース半体の側方に連結されるサイドカバーからの戻り潤滑油が流入することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関のクランクケース。
- 前記潤滑油が流れる空間を形成する壁部は、着脱式のオイルフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のクランクケース。
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