JP2011174423A - クランクケース構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランク軸3と変速機4を支持し、下部にオイルパン61を備えた内燃機関1のクランクケース2における、オイルパン61内のオイルをオイルポンプ62によって吸引するオイル吸入口66をオイルパン61の底部に備えたクランクケース構造において、クランク軸3または変速機4を潤滑したオイルをオイルパン61に戻すオイル戻り口74を備えつつ、クランク軸3とオイルパン61との間を仕切る隔壁71L、71R、または変速機4とオイルパン61との間を仕切る隔壁72L、72Rと、前記隔壁に連結して、少なくともその一部が、オイルパンに適正量貯留されたオイルの内燃機関停止時のオイル面より上部に配置されるオイル排除部78、78′を備えた。
【選択図】図1
Description
空気を吸い込んでしまうと、エア噛みによりオイルポンプの吐出油圧が変動して安定した油圧でオイルを潤滑部位に供給することができなくなる。
そこで、例えば、下記特許文献1のように、オイルパン内に略水平に隔壁を形成することで、オイルパンに貯留されたオイルのオイル面の変動を抑えるようにしたものが提案されている。
この開口部にオイル吸入ダクトが挿入されて、その下端にオイル吸入口がオイルパンの底面に近接して設けられている。
したがって、上側隔壁の上に溜まるオイルは、専ら吐出口部から丁度前後の下側隔壁間の開口部に向かって流出して、回転するクランクウエブがオイルに浸ることによるクランク軸のフリクションを低減するようにしている。
特に、クランク軸にメタルベアリングを採用するためには、所定以上の供給油圧が要求され、オイルポンプを大型化して供給油圧を高くすると、内燃機関が大型化してしまっていた。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係る内燃機関を自動二輪車等の車両に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。図中矢印FRは車両前方を、LHは車両左方を、RHは車両右方を、UPは車両上方を、それぞれ示す。
また、各図の機器、構造部に付記された小矢印は、潤滑用のオイルの流れ方向を模式的に示すものである。
図1は、本実施形態の車両用の内燃機関1を、図示しない車両に搭載された状態の姿勢で示す。
吸気ポート13には、図示しないスロットルボディおよび燃料噴射弁が接続されている。
左クランクケース2Lと左クランクケースカバー25Lの間には、ACジェネレータ6が収容される左側室26Lが形成され、右クランクケース2Rと右クランクケースカバー25Rとの間には、多板摩擦クラッチ7、キック始動機構8が収容される右側室26R(本発明の「第1側室」)が形成される。
クランク軸3の回転動力は、クランク軸3側のプライマリ駆動ギア34、多板摩擦クラッチ7側のプライマリ従動ギア46を介して多板摩擦クラッチ7に伝達されるが、多板摩擦クラッチ7は、変速機4のギア切換え中にはクランク軸3の回転動力を変速機4に伝達せずにニュートラル状態とし、変速機4のギア切換えが終了するとともにクランク軸3の回転動力を変速機4に伝達するように構成されている。
すなわち、本実施形態の内燃機関1は、そのクランクケース2をパワーユニットケースとして所謂パワーユニット100を構成し、カウンタ軸41はパワーユニット100の出力軸となる。
キック始動機構8のキック軸80は、右側室26R内においてその左端部81を、右クランクケース2Rの右鉛直壁21Rの右面(外面)に設けられた左軸受け部82aに支持され、右側部83は、右クランクケースカバー25Rに右軸受け部82bを介して支持されるとともに、右クランクケースカバー25Rを貫通し、キックアーム84が取り付けられる。
また、クランク軸3の前方には、バランサウエイト57を備えたバランサ軸58が左右鉛直壁21L、21Rに回転自在に架設され、クランク軸3によって図示しないギアを介して回転駆動される。
右クランクケースカバー25Rは、右クランクケース2Rの右環状枠壁28Rの合わせ面29Rに突き合わされて右クランクケース2Rの右側を覆い、内部に右側室26Rを形成する。
左右ケース外周壁22L、22Rの内側端面が各合わせ面27L、27Rである。
内燃機関1が停止しているときに、この停止時オイル面Sの上下近傍幅内にオイル面があればオイルは適正量である。
内燃機関1が稼動すると、オイルポンプ62(図3参照)の駆動でオイルパン61内のオイルが汲み上げられて各潤滑部位に供給されるので、稼動時オイル面は図1、図4に示す停止時オイル面Sの高さよりずっと低い位置となる。
オイル吸入通路右上壁63Rは、左クランクケース2Lに対称的に形成されたオイル吸入通路左上壁63L(図1参照)と当接されて、オイルパン61の底面との間にオイル吸入通路64が形成される。
その際、オイル吸入通路左右上壁63L、63Rの後端がオイルパン61の底面との間で形成する扁平矩形開口はオイル吸入通路左右後壁65L、65Rで左右が塞がれ、中央にオイル吸入口66が形成される(図6参照)。
矩形孔67の下方は、オイル吸入通路右上壁63Rの下縁に沿って右鉛直壁21Rに穿孔されたオイル連通路69(図4参照)を介して、オイル吸入通路64に連通している。
矩形孔67の右端開口は、右クランクケース2Rの右側面を塞いで取り付けられる右クランクケースカバー25Rによって閉塞されるとともに、矩形孔67の上方は、右クランクケース2Rの右鉛直壁21Rと右クランクケースカバー25Rの内面との間に設けられたオイルポンプ62(図3参照)に連通している。
しかる後、オイルポンプ62で加圧され吐出したオイルは、オイルフィルタ70等を経て各潤滑部位に供給される。
左上部壁73Lは、大部分が停止時オイル面Sの上方にあって停止時オイル面Sに対して前方下向きに傾斜しており、その前方端で、左後側隔壁72Lの前方端と連結している。左ケース外周壁22Lと左後側隔壁72Lと左上部壁73Lとは、互いに連結して略三角環状の閉じた壁体を形成し、その壁体の頂部は合わせ面27Lと同一面をなしている。
また、左右後側隔壁72L、72Rが互いの合わせ面を当接して同一面をなす一体の後側隔壁(本発明の「隔壁」)を構成し、左右上部壁73L、73Rが互いの合わせ面を当接して同一面をなす一体の上部壁(本発明の「上部壁」)を構成する。
したがって、オイル排除部78は空間となるため、クランクケース2の強度を確保しつつ軽量化がなされる。
そのため、内燃機関1が後方向に傾斜した場合、オイル面の後方への移動等の変動、暴れによって、オイルパン61のオイルが左右後側隔壁72L、72Rを越えても、オイル排除部78がオイル内に埋没することにより、オイルパン61内のオイル面の低下を抑制する。また、内燃機関1が横方向に傾斜した場合も、オイル排除部78がオイル内に埋没した部分が同様の効果を奏する。
したがって、オイルパン61内のオイルのレベルを高く維持でき、オイル吸入口66が露出することが防止されて、オイルポンプ62のエア噛みの発生を防止でき、油圧の変動を抑制することができる。
各変形例は、オイル排除部78、または前側オイル排除部78′の変形例を示すものであり、それ以外は本実施形態と同様である。
そのようなオイル排除部178によって、上記実施形態1と同様のオイル面低下防止の効果を奏するとともに、クランクケース2の軽量化、小型化が可能となる。
そのようなオイル排除部278によって、上記実施形態1と同様のオイル面低下防止の効果を奏するとともに、金属材料を多く用いたことによりクランクケース2の冷却性を向上させ、内燃機関1の重心を下げることができる。
実施形態1において、左右前側隔壁71L、71Rの後端部は停止時オイル面Sより上方に位置しており、左右前側隔壁71L、71R自体が一定の前側オイル排除部78′としての機能を有していたが、本変形例3においてはより容積の大きい前側オイル排除部378が構成されたので、内燃機関1が前方向に傾斜した場合、オイル面の前方への移動等の変動、暴れによって、オイルパン61のオイルが左右前側隔壁を越えても、前側オイル排除部378がオイル内に埋没することにより、オイルパン61内のオイル面の低下を抑制する。内燃機関1が横方向に傾斜した場合も、前側オイル排除部378がオイル内に埋没した部分が同様の効果を奏する。
したがって、オイルパン61内のオイルのレベルを高く維持でき、オイル吸入口66が露出することが防止されて、オイルポンプ62のエア噛みの発生を防止でき、油圧の変動を抑制することができる。
また、キック軸80には、キック駆動ギア85が左軸受け部82a右側に隣接して嵌合されているので、オイル排除部78は、キック軸80方向に見て(キック軸方向視で)キック始動機構8のキック駆動ギア85と重なる位置に配置されており、右鉛直壁21Rがキック駆動ギア85をかわすように左方向に段差をなして膨出している。
したがって、右クランクケース2R側のオイル排除部78は幅方向に浅く形成されている。
そのため、キック従動ギア49とキック駆動ギア85は、オイル戻し穴60を通るオイルによって良好に潤滑される。
しかるのち、右側室26R内を潤滑したオイルと、前述の、ミッション室24内を潤滑し、左右上部壁73L、73R上からオイル戻し穴60を介して右側室26Rに排出され右側室26R内を流下したオイルと、ともにオイルパン連通孔76からオイルパン61に戻される。
したがって、多くのオイルが、比較的低い位置で、オイル吸入口66の側方に位置するオイルパン連通孔76からオイルパン61に流し込まれるので、オイルの泡立ちが抑制される。
そこで本実施形態のクランクケース構造においては、図8に示すように、右クランクケースカバー25Rの多板摩擦クラッチ7に対応する位置より前方、すなわち右前側オイル戻し穴75の位置に近いクランク室23に対応する側の外面に冷却フィン90が設けられている。また、冷却フィン90の間は、右クランクケースカバー25Rの左方向(内側方向)に凹んだ溝部91に形成されて、右クランクケースカバー25Rの冷却(空冷)効果を高めている。
図1および図4において、内燃機関1の停止時における平均的なオイル面、停止時オイル面S(停止時オイル面S)が示されているが、内燃機関1が稼動中は、各潤滑部位にオイルが供給されて、オイル面は相当程度低くなり、例えば、左右前側隔壁71L、71Rおよび左右後側隔壁72L、72Rより低く位置することになり、このようにオイルパン61に貯留されたオイルが車体とともに内燃機関1の揺れで流動しても、左右前側隔壁71L、71Rおよび左右後側隔壁72L、72Rによりオイル面が抑えられて、オイルの流動が効果的に抑制される。
そのため、内燃機関1が振動、傾斜した場合、オイル面の変動、暴れによって、オイルパン61のオイルが各隔壁71L、71R、72L、72Rを越えても、オイル排除部78、78′、178、278、378がオイル内に埋没することにより、オイルパン61内のオイル面の低下を抑制して、そのレベルを高く維持でき、オイル吸入口66が露出することが防止されて、オイルポンプ62のエア噛みの発生を防止でき、油圧の変動を抑制することができた。よって、安定した所定以上の供給油圧によって、クランク軸3への左右メタルベアリング32L、32R適用が、より好適になった。
そのため、内燃機関1の小型化が可能となった。
そのため、左右鉛直壁21L、21R、左右ケース外周壁22L、22R、および左右前側隔壁71L、71Rまたは左右後側隔壁72L、72Rを利用してオイル排除部78、78′、178、278、378を構成したので、クランクケース2の重量増を抑制できる。また、クランクケース2のクランク軸3およびメイン軸40、カウンタ軸41を車両の車幅方向に配向させて、内燃機関1が車両に搭載されたので、各隔壁は、クランク軸3とオイルパン61、または変速機4とオイルパン61との間を仕切るため、特に車両前後方向に揺れ、傾斜が大きい車両において、効果的にその効果を奏することができた。
そのため、オイル排除部78、78′、178、278、378上のオイルを、オイル戻し穴60、75を介してクランクケース2内から一旦右側室26Rに速やかに排出した後、各隔壁より下方の低い位置からオイルパン連通孔76を介してクランクケース2内のオイルパン61に戻すので、オイルパン61内の泡を低減できるため、より効果的にオイルポンプ62のエア噛みの発生を防止でき、油圧の変動を抑制することができた。
そのため、左右上部壁73L、73Rは被動歯車列45との干渉を避けつつ、より高い位置に配置させることにより、オイル排除部78、178、278の大型化が可能となり、また、左右上部壁73L、73Rの上のオイルはオイル戻り口74からスムーズにオイルパンに戻すことができるので、オイル容量を増加させることなくオイルパン61内のオイルを確保することができ、内燃機関の小型化、軽量化が図れた。
そのため、キック駆動ギア85とキック従動ギア49の潤滑を良好にできた。
そのため、右前側オイル戻し穴75、オイル戻し穴60からオイルパン連通孔76へオイルが流れる右側室26Rを覆う右クランクケースカバー25Rの冷却が冷却フィン90によって促進されるので、オイルパン61内のオイル冷却が促進された。
そのため、オイル排除部78を閉じられた中空空間とすることで、クランクケース2の剛性を確保しつつ軽量化を図れた。また、左右ケース外周壁22L、22R、左右後側隔壁72L、72Rおよび左右上部壁73L、73Rをそれぞれ同方向に延出させて形成することで、分割ケースとしてのクランクケース2を鋳造形成する際に、右クランクケース2R、左クランクケース2Lのそれぞれにオイル排除部78の半体を形成することができ、加工工数を増大させることなくオイル排除部78を形成することができた。
実施形態2のクランクケース構造は、図12に示すオイル排除部478の態様以外は、実施形態1と同様であり、本実施形態のオイル排除部478について特筆する作用効果以外は、実施形態1と同様の作用効果を奏するので、実施形態1と異なる構成、作用効果につき説明し、他は記載省略する。
実施形態2における各部位の符号は、実施形態1のものと対応するが異なる部位については、実施形態1の符号と下2桁を同じくする400番台の符号を付し、他は同じ符号を付して説明を省略する。
また、左後側隔壁72Lと間隔を空けた上方で、左ケース外周壁22Lの後側壁から前方に向けて左後中間壁473aLが延出するとともに、さらにその上方において左ケース外周壁22Lの後側壁から前方に向けて、変速機4の被動歯車列45に沿って下方を、シフトフォーク56bとの干渉を避けた形状で、左後上部壁473bLが延出し、左後中間壁473aLと左後上部壁473bLとの前端部(図示右端部)は連結している。
また、左後上部壁473bLは、大部分が停止時オイル面Sの上方にある。
すなわち、実施形態2において特徴的なことは、クランク軸3と変速機4を支持し、下部にオイルパン61を備えた内燃機関1のクランクケース2における、オイルパン61内のオイルをオイルポンプ62によって吸引するオイル吸入口66をオイルパン61の底部に備えたクランクケース構造において、クランク軸3または変速機4を潤滑したオイルをオイルパン61に戻すオイル戻り口74を備えつつ、クランク軸3とオイルパン61との間を仕切る隔壁(左右前側隔壁71L、71R)、または変速機4とオイルパン61との間を仕切る隔壁(左右後側隔壁72L、72R)と、各隔壁と直接連結せず、クランクケース2に一体成形され、少なくともその一部が、オイルパンに適正量貯留されたオイルの内燃機関停止時のオイル面Sより上部に配置される閉空間をなすオイル排除部478とを備えたことである。
Claims (9)
- クランク軸と変速機を支持し、下部にオイルパンを備えた内燃機関のクランクケースにおける、前記オイルパン内のオイルをオイルポンプによって吸引するオイル吸入口を同オイルパンの底部に備えたクランクケース構造において、
前記クランク軸または前記変速機を潤滑したオイルを前記オイルパンに戻すオイル戻り口を備えつつ、前記クランク軸と前記オイルパン、または前記変速機と前記オイルパンとの間を仕切る隔壁と、
前記隔壁に連結して、少なくともその一部が、前記オイルパンに適正量貯留されたオイルの内燃機関停止時のオイル面より上部に配置されるオイル排除部とを備えたことを特徴とするクランクケース構造。 - 前記クランクケースと同クランクケースの外側に設けられた第1カバーとから形成される第1側室内にキック軸が支持されたキック始動機構を備え、
前記オイル排除部は、キック軸方向視で前記キック始動機構のキック駆動ギアと重なる位置に配置されたことを特徴とする請求項1記載のクランクケース構造。 - 前記クランク軸および前記変速機の変速機軸は、前記内燃機関が車両に搭載された状態で同車両の車幅方向に指向して配置され、
前記クランクケースは、前記クランク軸および前記変速機軸を回転可能に支持する第1鉛直壁および第2鉛直壁からなる一対の鉛直壁と、同一対の鉛直壁を連結するケース外周壁とを備えて構成され、
前記オイル排除部は、前記一対の鉛直壁間に連結し且つ前記ケース外周壁に連結されることを特徴とする請求項1または請求項2記載のクランクケース構造。 - 前記オイル排除部の上縁に沿って前記第1鉛直壁に形成された開口をなし、同オイル排除部周辺のオイルを、前記第1鉛直壁と同第1鉛直壁の外側に設けられた第1カバーとから形成される第1側室内に排出するオイル戻し穴と、
前記隔壁よりも下方において、前記第1鉛直壁に形成された開口をなし、前記第1側室内のオイルを前記オイルパンに戻すオイルパン連通孔とを備えたことを特徴とする請求項3記載のクランクケース構造。 - 前記オイル排除部は、前記変速機の変速ギアの下方に配置され、前記変速機軸の軸方向に延出する上部壁を備えるとともに、同上部壁は前記ケース外周壁から前記オイル戻り口へ向けて下方に傾斜していることを特徴とする請求項3または請求項4記載のクランクケース構造。
- キック始動機構のキック軸に支持されたキック駆動ギアと、前記変速機軸に支持されたキック従動ギアとが、前記オイル戻し穴を介して噛合わされたことを特徴とする請求項4記載のクランクケース構造。
- 前記第1カバーに冷却フィンが備えられたことを特徴とする請求項4記載のクランクケース構造。
- 前記クランクケースは、前記第1鉛直壁を有する第1クランクケース、前記第2鉛直壁を有する第2クランクケースからなる2分割された鋳造ケースであり、
前記第1クランクケースの、前記第1鉛直壁から互いに同方向に延出する前記ケース外周壁、隔壁および上部壁と、前記第2クランクケースの、前記第2鉛直壁から互いに同方向に延出する前記ケース外周壁、隔壁および上部壁とが、合わせ面で合わせられて形成され、
前記オイル排除部は、前記第1クランクケース、第2クランクケースそれぞれの、前記ケース外周壁、隔壁および上部壁を合わせ面で合わせて閉じた中空空間から形成されたことを特徴とする請求項5記載のクランクケース構造。 - クランク軸と変速機を支持し、下部にオイルパンを備えた内燃機関のクランクケースにおける、前記オイルパン内のオイルをオイルポンプによって吸引するオイル吸入口を同オイルパンの底部に備えたクランクケース構造において、
前記クランク軸または前記変速機を潤滑したオイルを前記オイルパンに戻すオイル戻り口を備えつつ、前記クランク軸と前記オイルパン、または前記変速機と前記オイルパンとの間を仕切る隔壁と、
前記隔壁と直接連結せず前記クランクケースに一体成形され、少なくともその一部が、前記オイルパンに適正量貯留されたオイルの内燃機関停止時のオイル面より上部に配置される閉空間をなすオイル排除部とを備えたことを特徴とするクランクケース構造。
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