JP2013100753A - エンジンの潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルター室内においてオイルを広範囲に流動させ、オイルの冷却性能を向上させることが可能なエンジンの潤滑構造を提供する。
【解決手段】本発明は、エンジン１の内部から排出されたオイルを導入するオイル導入口２４ａ、２４ｂと、オイル導入口２４ａ、２４ｂから導入されたオイルを濾過するオイルフィルター１８と、オイルフィルター１８によって濾過されたオイルをエンジン１の内部へと導出するオイル導出口２２と、を有するフィルター室１４を備えたエンジン１の潤滑構造であって、フィルター室１４には、オイル導入口２４ａ、２４ｂとオイルフィルター１８の間の空間をオイル導入口２４ａ、２４ｂ側からオイルフィルター１８側に向かう複数の流路２７、２８に区画するガイドリブ２６が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンにオイルを供給するエンジンの潤滑構造に関し、特に、オイルフィルターを備えたエンジンの潤滑構造に関する。

従来、オイルポンプ等によって循環させたオイルによってエンジンの内部を潤滑する構成が周知である。このようにオイルによってエンジンの内部を潤滑すると、金属粉等の異物がオイルに混入するため、オイルフィルターを用いてオイルから異物を除去する必要がある。このオイルフィルターは、通常、オイル導入口とオイル導出口を備えたフィルター室に収納されており、エンジンの内部から排出されたオイルが、オイル導入口を介してフィルター室内に導入され、オイルフィルターによって濾過された後、オイル導出口からエンジンの内部へと導出されるようになっている。

また、上記したオイルを冷却する構成も種々考案されている。例えば、特許文献１には、フィルター室が設けられたフィルターケースを冷却水ポンプのポンプハウジングと一体的に形成する構成が開示されている。また、特許文献２には、放熱フィンによってオイルの過熱を抑制する構成が開示されている。更に、特許文献３には、フィルター室を構成するオイルフィルターボデイに冷却水通路を形成する構成が開示されている。

特開２００２−１７４１２５号公報 実用新案登録第２５８７５６９号公報 実公平２−１３７０４号公報

しかしながら、従来のエンジンの潤滑構造では、フィルター室内においてオイルを広範囲に流動させるための手段が講じられておらず、フィルター室内に導入されたオイルの一部はフィルター室内に滞留し、フィルター室内に導入されたオイルの大部分は、フィルター室内を十分に流動することなくオイルフィルターを通過していた。そのため、オイルがフィルター室において十分に冷却されないままエンジンの内部に供給されてしまうことになり、たとえオイルの冷却構造を設けたとしても、オイルの冷却効果を十分に高めることは困難であった。

そこで、本発明は上記の事情を考慮し、フィルター室内においてオイルを広範囲に流動させ、オイルの冷却性能を向上させることが可能なエンジンの潤滑構造を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンの内部から排出されたオイルを導入するオイル導入口と、該オイル導入口から導入されたオイルを濾過するオイルフィルターと、該オイルフィルターによって濾過されたオイルを前記エンジンの内部へと導出するオイル導出口と、を有するフィルター室を備えたエンジンの潤滑構造であって、前記フィルター室には、前記オイル導入口と前記オイルフィルターの間の空間を前記オイル導入口側から前記オイルフィルター側に向かう複数の流路に区画するガイドリブが設けられていることを特徴とする。

このような構成を採用することにより、ガイドリブによってオイルを分流し、複数の方向への指向性をオイルに持たせることが可能となる。これに伴って、フィルター室内においてオイルを広範囲に流動させることが可能となり、オイルの冷却性能を高めることが可能となる。

また、前記ガイドリブの基端部は、前記オイル導入口を複数に分割するように設けられていても良い。

このようにガイドリブの基端部によってオイル導入口を複数に分割することで、オイル導入口からフィルター室内にオイルが導入される時点でオイルを分流することが可能となる。これに伴って、オイルの分流効果を更に高めることが可能となり、フィルター室内においてオイルをより広範囲に流動させることが可能となる。

更に、前記オイルフィルターは、該オイルフィルターの取付方向視で放射状を成すように配置されるエレメントを備え、前記ガイドリブの先端部は、前記オイルフィルターの取付方向視で前記エレメントの外周部が形成する円の接線方向に沿うように配置されていても良い。

このような構成を採用することにより、ガイドリブによって分流されたオイルが、エレメントの中心に向かって直線状に流動するのではなく、エレメントの外周部に沿って回り込みながらエレメントに流入することになる。これに伴って、オイル内に含まれる金属粉等の異物をエレメントの外周部の広い範囲で捕捉することが可能となり、異物が一カ所に集中して目詰まり等の不具合が発生するのを抑制することが可能となる。

更にまた、前記フィルター室は、前記エンジンに冷却水を移送するウォーターポンプを備えたポンプ室と隣接して設けられ、前記ガイドリブは、前記フィルター室と前記ポンプ室を仕切る隔壁から前記フィルター室側に向かって突設されていても良い。

このような構成を採用することにより、ポンプ室内の冷却水によって隔壁及びガイドリブが冷却されることになり、ガイドリブによってオイルを効果的に冷却することが可能となる。つまり、ポンプ室内の冷却水とフィルター室内のオイルの熱交換効率を向上させることが可能となる。

本発明によれば、フィルター室内においてオイルを広範囲に流動させ、オイルの冷却性能を向上させることが可能なエンジンの潤滑構造を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るエンジンを示す右側面図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンにおいて、ポンプカバーを取り外した状態の要部を示す右側面図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンにおいて、ポンプカバーを取り付けた状態の要部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンにおいて、ポンプカバーを取り付けた状態の要部を示す右側面図である。

以下、図面に基づき、本発明の一実施形態に係るエンジン１について説明する。以下、図１における右側、左側、奥側、手前側をそれぞれ正面側（前側）、背面側（後側）、左側、右側として説明する。

まず、エンジン１の全体の構成について図１を用いて説明する。エンジン１は、例えばオフロード型の自動二輪車に搭載されるものであり、水冷式の単気筒型エンジンである。図１に示されるように、エンジン１は、左右二分割式のクランクケース２と、クランクケース２の前部から略上方に延設されるシリンダ３と、シリンダ３の略上方に設けられるシリンダヘッド４と、シリンダヘッド４の上面を被覆するヘッドカバー５と、を備えている。

クランクケース２には、クランク軸（図示せず）が左右方向に軸支されており、このクランク軸は、クラッチ及び変速装置（いずれも図示せず）を介して、被駆動部（例えば、自動二輪車の後輪）と接続されている。そして、エンジン１が駆動すると、クランク軸の回転がクラッチ及び変速装置を介して被駆動部に伝達され、被駆動部が回転するようになっている。クラッチは、クラッチケース６に収納されている。クラッチケース６の右側面には、その中央部から後部にかけてクラッチカバー７が取り付けられている。

シリンダ３内には、ピストン（図示せず）が昇降可能に収納されている。ピストンは、コンロッド（図示せず）を介してクランク軸と接続されており、ピストンの昇降運動がコンロッドを介して回転に変換され、クランク軸に伝達されるように構成されている。

シリンダヘッド４の後部にはスロットルボディ８が接続されている。スロットルボディ８は、エアクリーナボックス（図示せず）と一体のインテークマニホールド１０に接続されている。そして、エアクリーナボックスから導入された空気が、インテークマニホールド１０及びスロットルボディ８を介して、シリンダ３とシリンダヘッド４の間に設けられた燃焼室（図示せず）に導入されるようになっている。スロットルボディ８には、燃料噴射装置（図示せず）が取り付けられており、この燃料噴射装置によって、シリンダヘッド４側に向かって所定のタイミングで燃料が噴射されるようになっている。スロットルボディ８の前方には、エンジン１の点火時期を制御するＣＤＩユニット１１が設けられている。

シリンダヘッド４の前部には、エキゾーストパイプ１２が接続されている。エキゾーストパイプ１２は、マフラー（図示せず）に接続されており、シリンダヘッド４からの排気を、エキゾーストパイプ１２及びマフラーを介してエンジン１の後方に排出できるようになっている。エキゾーストパイプ１２には、カバー１３が取り付けられている。

次に、上記のような構成のエンジン１の内部を潤滑及び冷却するための構成について、主に図２〜図４を用いて説明する。なお、図２及び図４における白抜き矢印は、オイルの流れを示している。また、図３は、後上方からの斜視図であるため、実際の上下関係と図面上の上下関係は逆転している。

図２に示されるように、クラッチケース６の右側面には、クラッチカバー７の前方にフィルター室１４が設けられ、フィルター室１４の前下方には、ポンプ室１５がフィルター室１４と隣接して設けられている。フィルター室１４とポンプ室１５の周囲は、周壁１６によって囲繞されており、フィルター室１４とポンプ室１５は隔壁１７によって仕切られている。

まず、フィルター室１４について詳細に説明すると、フィルター室１４には、側面視で正円状を成すフィルター取付部１９が設けられ、このフィルター取付部１９にオイルフィルター１８が取り付けられている。本実施形態では、オイルフィルター１８の取付方向は、右から左に向かう方向である。

図３に最も良く示されるように、オイルフィルター１８は、多数の丸穴が設けられた円筒部材２０と、この円筒部材２０に周設されるエレメント２１と、を備えている。円筒部材２０の中心部には、オイル導出口２２（図２参照）が設けられ、オイル導出口２２は、エンジン１の内部と連通している。

エレメント２１は、フィルター室１４の深さ方向（本実施形態では左右方向）に設置されており、オイルフィルター１８の取付方向視（本実施形態では側面視と同一の視線方向）で放射状を成すように配置されている。エレメント２１は、多数のひだによって形成されており、ひだごとに複数のスリット４８（図３参照）が左右方向に設けられている。なお、スリット４８はエレメント２１を構成するすべてのひだに設けられているが、図３では一個のひだに設けられたスリット４８のみを表示し、その他のひだに設けられたスリット４８については記載が省略されている。

フィルター室１４の前部には、オイル導入口２４が設けられている。オイル導入口２４は、エンジン１の内部と連通するオイル通路２５の上端側に設けられている。

フィルター室１４の前部には、ガイドリブ２６がフィルター室１４の深さ方向に設けられている。ガイドリブ２６は、フィルター室１４とポンプ室１５を仕切る隔壁１７からフィルター室１４側に向かって突設されている。ガイドリブ２６は、オイル導入口２４とオイルフィルター１８の間の空間をオイル導入口２４側からオイルフィルター１８側に向かう上下一対の流路（上側流路２７、下側流路２８）に区画している。ガイドリブ２６の基端部は、オイル導入口２４の一部（本実施形態では、上下方向中央部）を覆うように設けられ、オイル導入口２４を上下に２分割している。以下、特に上下の区別をしない場合には、「オイル導入口２４」と記載し、上下の区別をする場合には、「上側のオイル導入口２４ａ」、「下側のオイル導入口２４ｂ」と記載する。なお、オイル導入口２４ａとオイル導入口２４ｂは、図３において太線で表示されている。

ガイドリブ２６は後上方に向かって延びている。図２に二点鎖線Ｘで示されるように、ガイドリブ２６の先端部は、オイルフィルター１８の取付方向視でエレメント２１の外周部２３（円筒部材２０から離間した側の端部）が形成する円（本実施形態では、オイルフィルター１８の取付方向視でフィルター取付部１９の輪郭と重なる円）の接線方向に沿うように湾曲している。

フィルター室１４には、オイル導入口２４やガイドリブ２６よりも下方に、３本の内側冷却フィン３０が設けられている。各内側冷却フィン３０は、隔壁１７からフィルター室１４側に突設されている。各内側冷却フィン３０は、後上方に向かって延びており、ガイドリブ２６と同様にフィルター室１４の深さ方向に設けられている。各内側冷却フィン３０は、オイルフィルター１８のエレメント２１と一定距離だけ離間するように配置されている。

次に、ポンプ室１５について説明すると、ポンプ室１５の上端部は、クラッチケース６とクランクケース２に跨って設けられた流通路３１を介して、エンジン１の内部（例えば、シリンダ３とシリンダヘッド４の内部）に設けられたウォータージャケット（図示せず）に接続されている。ポンプ室１５には、ウォーターポンプ３２が収納されている。ウォーターポンプ３２は、左右方向に設けられてポンプ室１５を貫通する回転軸３３と、この回転軸３３に取り付けられたインペラ３４と、を備えている。インペラ３４は、オイルフィルター１８のエレメント２１との間で各内側冷却フィン３０を挟む位置に設けられている。

図４に最も良く示されるように、クラッチケース６の右側面には、フィルター室１４を囲繞するとともにポンプ室１５を覆うようにして、ポンプカバー３５が取り付けられている。ポンプカバー３５は、複数のボルト３６によってクラッチケース６及びクランクケース２に固定されている。

ポンプカバー３５の後部には、フィルター室１４と対応する形状の開口部３７が設けられ、ポンプカバー３５の右側面には、開口部３７の周囲にフランジ部３８が設けられている。フランジ部３８には、開口部３７を覆うようにしてオイルフィルターカバー４０（図１参照）が接合されており、これにより、フィルター室１４の右側面が閉止されている。オイルフィルターカバー４０は、複数のボルト４１（図１参照）によってポンプカバー３５、クラッチケース６及びクランクケース２に固定されている。

ポンプカバー３５の前後方向中央部には、開口部３７側に向かって５本の外側冷却フィン４２が突設されている。各外側冷却フィン４２は、後上方に向かって延びており、ガイドリブ２６や各内側冷却フィン３０と側面視で重ならない位置に配置されている。下側の３本の外側冷却フィン４２の基端部は、リブ４３によって互いに接続されている。各外側冷却フィン４２は、各内側冷却フィン３０と同様に、オイルフィルター１８のエレメント２１と一定距離だけ離間するように配置されている。

ポンプカバー３５の前部には、略上下方向に延びる連通管４４が一体形成されている。連通管４４の下端部は、ポンプ室１５内と連通している。図１に示されるように、連通管４４の上端部は、左右のインレットホース４５を介して、エンジン１の前方に配置されたラジエーター４６の下端部に接続されている。ラジエーター４６の上端部は、エンジン１の内部に設けられたウォータージャケットにアウトレットホース４７を介して接続されている。

上記の如く構成されたものにおいて、エンジン１の稼働時には、エンジン１から排出されたオイルが、オイルポンプ（図示せず）によってオイル通路２５から上下のオイル導入口２４ａ、２４ｂを介してフィルター室１４に導入される。その際には、フィルター室１４の深さ方向と垂直にオイルが導入される。

図２及び図４に示されるように、上側のオイル導入口２４ａからフィルター室１４に導入されたオイルは、上側流路２７に沿ってオイルフィルター１８側に流動し、オイルフィルター１８に上方から流入する。また、下側のオイル導入口２４ｂからフィルター室１４に導入されたオイルは、下側流路２８に沿って広がりながら流動し、オイルフィルター１８に上下方向中央付近又は下方から流入する。

このようにしてオイルフィルター１８に流入したオイルは、オイルフィルター１８のエレメント２１によって濾過された後、オイル導出口２２からエンジン１の内部に供給される。そして、エンジン１の内部を潤滑した後、再度フィルター室１４に戻される。このようなプロセスが繰り返されることで、オイルが循環する。

また、エンジン１の稼働時には、ウォーターポンプ３２が駆動してインペラ３４が回転軸３３を中心に回転し、これに伴って、ラジエーター４６内の冷却水が左右のインレットホース４５とポンプカバー３５の連通管４４を介して、ポンプ室１５に流入する。この冷却水は、流通路３１を介してエンジン１のウォータージャケットに供給され、エンジン１の内部を冷却する。その後、冷却水は、アウトレットホース４７からラジエーター４６に戻り、ラジエーター４６内を通過することで冷却される。このようなプロセスが繰り返されることで、冷却水が循環する。

以上のように、本実施形態では、オイル導入口２４とオイルフィルター１８の間の空間をオイル導入口２４側からオイルフィルター１８側に向かう上側流路２７と下側流路２８に区画するガイドリブ２６が設けられており、このガイドリブ２６によってオイルを分流し、複数の方向への指向性をオイルに持たせることが可能となる。これに伴って、フィルター室１４内においてオイルを広範囲に流動させることが可能となり、例えばオイルフィルター１８の真下にガイドリブ２６を介さずにオイル導入口２４を配置するような場合と比較して、熱交換効率を向上させることが可能となる。

また、ガイドリブ２６の基端部によってオイル導入口２４が上下に２分割されているため、オイル導入口２４からフィルター室１４内にオイルが導入される時点で、オイルを分流することが可能となる。これに伴って、オイルの分流効果を更に高めることが可能となる。

更に、ガイドリブ２６の先端部は、オイルフィルター１８の取付方向視でエレメント２１の外周部２３が形成する円の接線方向に沿うように湾曲しているため、ガイドリブ２６によって分流されたオイルは、エレメント２１の中心に向かって直線状に流入するのではなく、エレメント２１の外周部２３に沿って回り込みながらエレメント２１に流入することになる。これに伴って、オイル内に含まれる金属粉等の異物をエレメント２１の外周部２３の広い範囲で捕捉することが可能となり、異物が一カ所に集中して目詰まり等の不具合が発生するのを抑制することが可能となる。特に、本実施形態では、ガイドリブ２６の両側面２９（図２参照）をエレメント２１の外周部２３の接線方向に沿って湾曲させているため、上記の効果を更に大きくすることが可能となる。

更にまた、ガイドリブ２６は、フィルター室１４とポンプ室１５の隔壁１７に設けられているため、ラジエーター４６で冷却された直後にポンプ室１５内に流入する冷却水によって隔壁１７及びガイドリブ２６が冷却されることになり、これに伴って、ガイドリブ２６によってオイルを効果的に冷却することが可能となる。つまり、ポンプ室１５内の冷却水とフィルター室１４内のオイルの熱交換効率を向上させることが可能となる。

また、フィルター室１４とポンプ室１５を隣接して配置することで、冷却水の流路とオイルの流路をレイアウト上可能な限り接近させることが可能となり、冷却水とオイルの熱交換効率を向上させることが可能となる。

また、各内側冷却フィン３０がフィルター室１４とポンプ室１５の隔壁１７に設けられているため、ラジエーター４６で冷却された直後にポンプ室１５内に流入する冷却水によって、各内側冷却フィン３０が効率的に冷却されることになる。これに伴って、各内側冷却フィン３０のオイルとの熱交換性能を高めることが可能となり、フィルター室１４内のオイルを一層効果的に冷却することが可能となる。

また、このように各内側冷却フィン３０を隔壁１７に設けることで、冷却水を循環させるインペラ３４に近接した位置に各内側冷却フィン３０が配置されることになり、これに伴って各内側冷却フィン３０がエンジン１の熱による影響を受けにくくなる。そのため、各内側冷却フィン３０によるオイルの冷却効果を一層高めることが可能となる。また、フィルター室１４の周壁１６が各内側冷却フィン３０を覆うように配置されているため、冷却水とオイルの熱交換効率を一層向上させることが可能となる。

また、各内側冷却フィン３０及び各外側冷却フィン４２は、オイルフィルター１８のエレメント２１と一定距離だけ離間するように配置されているため、各内側冷却フィン３０及び各外側冷却フィン４２によってオイルの流れが阻害されることがなく、オイルがエレメント２１の外周部２３に沿って回り込みながら、円滑に流動することになる。そのため、エレメント２１の外周部２３の広い範囲から均一にオイルをエレメント２１内に導入することができ、エレメント２１が局所的にオイルを吸い込むことによる目詰まりを防止し、エレメント２１の長寿命化に貢献する。

また、下側のオイル導入口２４ｂが内側冷却フィン３０及び外側冷却フィン４２の近傍に配置されているため、下側のオイル導入口２４ｂから導入されたオイルの一部は、強制的に各冷却フィン３０、４２に接触した後、オイルフィルター１８へと移動することになる。これに伴って、従来と比較して熱交換効率を一層高めることが可能となる。

また、ラジエーター４６からの冷却水が流入するポンプ室１５を覆うポンプカバー３５に各外側冷却フィン４２を配置することで、ラジエーター４６からの冷却水をフィルター室１４内のオイルの冷却に有効利用することが可能となる。

また、フィルターケースごと交換が行われるいわゆるカートリッジ式のオイルフィルター１８では、通常、フィルター室１４の深さ方向からオイルが流入するため、オイルは広がりながらエレメント２１の外周部２３を通過し、金属粉等の異物がエレメント２１の一部に集中する虞は少ない。一方で、本実施形態のようにオイルの流入方向がフィルター室１４の深さ方向と垂直になる構成では、オイルの流れが当たる部分において異物が集中的に捕捉されて、目詰まり等の不具合が発生する虞が有る。そのため、本発明の構成を用いて、オイルを広域に分散させることが望ましい。

本実施形態では、一つのガイドリブ２６によってオイル導入口２４が上下に２分割される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複数のガイドリブ２６によってオイル導入口２４を３個以上に分割しても良い。

また、他の異なる実施形態では、オイルを循環させるオイルポンプ（図示せず）とウォーターポンプ３２を同軸上に配置し、冷却水によって冷却された軸を介してオイルポンプ及びオイルを冷却するように構成しても良い。この場合には、オイルの冷却性能を更に高めることが可能となる。

本実施形態では、単気筒型のエンジン１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、Ｖ型、並列２気筒型、並列４気筒型等の他の異なるタイプのエンジン１に本発明の構成を適用しても良い。本実施形態では、オフロード型の自動二輪車のエンジン１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、オンロード型、スクータ型等の他の異なるタイプの自動二輪車のエンジン１に本発明の構成を適用しても良い。また、ＡＴＶ（不整地走行車両）、自動車（四輪車）、雪上車、船外機等のエンジン１に、本発明の構成を適用することも可能である。

１ エンジン
１４ フィルター室
１５ ポンプ室
１７ 隔壁
１８ オイルフィルター
２２ オイル導出口
２３ 外周部
２４ オイル導入口
２６ ガイドリブ
２７ 上側流路
２８ 下側流路
３２ ウォーターポンプ

Claims (4)

1. エンジンの内部から排出されたオイルを導入するオイル導入口と、該オイル導入口から導入されたオイルを濾過するオイルフィルターと、該オイルフィルターによって濾過されたオイルを前記エンジンの内部へと導出するオイル導出口と、を有するフィルター室を備えたエンジンの潤滑構造であって、
   前記フィルター室には、前記オイル導入口と前記オイルフィルターの間の空間を前記オイル導入口側から前記オイルフィルター側に向かう複数の流路に区画するガイドリブが設けられていることを特徴とするエンジンの潤滑構造。
2. 前記ガイドリブの基端部は、前記オイル導入口を複数に分割するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑構造。
3. 前記オイルフィルターは、該オイルフィルターの取付方向視で放射状を成すように配置されるエレメントを備え、
   前記ガイドリブの先端部は、前記オイルフィルターの取付方向視で前記エレメントの外周部が形成する円の接線方向に沿うように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの潤滑構造。
4. 前記フィルター室は、前記エンジンに冷却水を移送するウォーターポンプを備えたポンプ室と隣接して設けられ、
   前記ガイドリブは、前記フィルター室と前記ポンプ室を仕切る隔壁から前記フィルター室側に向かって突設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの潤滑構造。