JP2017180329A - エンジンのクランクケース構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリンダボアへのオイルの流れ込みを効率的に低減する。【解決手段】 シリンダボア２１及びクランクケース１０の組が複数配列されてなるエンジン１のクランクケース構造であって、それぞれのクランクケース１０の内壁１０ｙであってエンジンのシリンダボア２１との境界近傍には内壁から１０ｙ突出するリブ６０が設けられ、隣接する一対のクランクケース１０を連通する連通孔１１ｙがリブ６０に隣接して形成されている、エンジン１のクランクケース構造。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の輸送機器のエンジンのクランクケース構造に関する。

エンジンにおいて、ピストンをシリンダボア内にて滑らかに挙動させる、燃焼室内の混合気のシリンダへの漏出を防ぐ等の目的で、シリンダボアの表面とピストン表面との側面の間にはオイルを介在させるようにしている。一方で、シリンダボア表面に過剰にオイルが付着していることは、シリンダ上方の燃焼室にオイルが達して燃焼してしまう、いわゆるオイル上がりを生じさせる恐れがある。

オイル上がりを防ぐ技術の一例として、図４に示す従来技術を以下に示す。図４に示すピストン１００は、図示しないオイルリングが嵌入されるオイルリング溝１２０において、オイルリングのピストン１００との上下方向の相対移動を規制するため、燃焼室側の上面１２１とクランク室側の下面１２２が形成され、更に、下面１２２には、オイルリングが回収したオイルをオイル戻し穴１２４に導くための凹部１２３を設けた構成を備える。

凹部１２３は、オイルリング溝１２０と同軸の円周状で、オイル戻し穴１２４に掛かる構成を備える。これにより凹部１２３に沿って円周方向に導かれたオイルは、スムーズにオイル戻し穴１２４に流入してクランク室側へ回収される。したがって、シリンダボア表面へのオイルの付着が軽減され、オイル上がり量が減少する、とされる（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００９−１６７９７０号公報

しかしながら、従来のオイル上がり抑制の技術においては、以下のような課題があることを、本発明者は見いだした。すなわち、エンジンにおいてシリンダボアに付着するオイルは、当該シリンダボアより下方に位置するオイルパンやクランクケース等に蓄積されたオイルに由来し、シリンダボアに付着後のオイルを除去するよりも、シリンダボアへのオイルの流れ込みを予め低減するほうが、効率が高い。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、シリンダボアへのオイルの流れ込みを効率的に低減することが可能なエンジンのクランクケース構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、シリンダボア及びクランクケースの組が複数配列されてなるエンジンのクランクケース構造であって、それぞれの前記クランクケースの内壁であって前記エンジンのシリンダボアとの境界近傍には前記内壁から突出するリブが設けられ、隣接する一対のクランクケースを連通する連通孔が前記リブに隣接して形成されている、エンジンのクランクケース構造である。

なお、本発明は他の側面として、前記リブは、前記シリンダボアの軸方向から見て、前記貫通孔近傍を端部として、前記シリンダボアから遠ざかる向きに屈曲又は湾曲した略Ｖ字又は略Ｕ字状の形状を有するものとしてもよい。

以上のような本発明は、シリンダボアへのオイルの流れ込みを効率的に低減することが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るエンジンのクランクケース構造の構成を示す断面図 本発明の実施の形態に係るエンジンのクランクケース構造の構成を示す断面図 本発明の他の実施の形態に係るエンジンのクランクケース構造の構成を示す断面図 従来のオイル上がりを防ぐ技術としてのピストンの構成を示す側面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るエンジンのクランクケース構造を有する、３気筒のエンジンの構成を示す断面図であり、図２は、本発明の実施の形態に係るエンジンのクランクケース構造をシリンダの上方からの平面視により示す模式的断面図である。

図１に示すように、エンジン１は、一気筒当たりにおいて要部において筐体となるクランクケース１０及びシリンダブロック２０を備え、シリンダブロック２０内には、ウォータージャケットを間に介して円筒形のシリンダボア２１が配置され、シリンダボア２１の内筒部２１ｘにはピストン３０が上下動自在に配置される。また、図２に示すように、クランクケース１０及びシリンダブロック２０の組は、縦列配置され、隣接するクランクケース１０は隔壁１１により離隔される。

クランクケース１０の内部空間１０ｘにはクランクシャフト４０が配置される。クランクシャフト４０は、隔壁１１に形成された軸受け１１ｘを介して隣接するクランクケース１０間を横断するように配置される。クランクシャフト４０にはクランクアーム４１及びクランクピン４２が接続されており、クランクピン４２とピストン３０のピストンピン３１とがコンロッド５０でそれぞれ回動自在に接続されることにより、シリンダボア２１内におけるピストン３０の往復運動はクランクシャフト４０の回転運動に変換される。

なお、クランクケース１０の内部空間１０ｘの図示しない下方には、オイルが蓄えられるオイルパンが位置している。更に、シリンダボア２１の下方には内筒部２１ｘの表面に塗布される潤滑用のオイルを噴出するオイルジェット７０が配置される。また、クランクシャフト４０内にはオイルの通路が設けられ、クランクシャフト４０において隔壁１１との対向面に開口されたオイル孔（図示省略）からオイルを吐出させて、クランクシャフト４０とクランクケース１０とを潤滑させる。同様に、クランクピン４２内にもクランクシャフト４０と連通するオイルの通路が設けられるとともに、クランクピン４２の表面にはオイル孔が開口され（図示省略）、当該オイル孔から吐出したオイルによりコンロッド５０とクランクピン４２とを潤滑させる。

次に、クランクケース１０の内部空間１０ｘを構成する内壁１０ｙ及び隔壁１１において、内壁１０ｙの、シリンダボア２１との境界近傍であって、クランクアーム４１の回転方向（図中矢印にて示す時計回り）左側には、リブ６０がクランクシャフト４０に向かって突出するように形成されている。リブ６０は、図２に示すように、一対の端部６１が隔壁１１に近接し、且つ隔壁１１との間に微小な隙間を形成する程度に離隔して配置され、中央部６２がシリンダボア２１の内筒部２１ｘから遠ざかる向きに位置して、平面形状略Ｖ字の形状を形成している。また、隔壁１１上であって、リブ６０の端部６１の近傍且つ軸受け１１ｘ寄りの箇所には、隣接するクランクケース１０の内部空間１０ｘに連通する連通孔１１ｙが開口されている。

以上の構成において、エンジン１の、シリンダボア２１を含むシリンダブロック２０及びクランクケース１０の組合せは、本発明のエンジンのクランクケース構造に相当し、リブ６０は本発明のリブに相当する。また、連通孔１１ｙは本発明の連通孔に相当する。

このような構成を有する実施の形態に係るエンジンのクランクケース構造は、クランクケース１０の内壁１０ｙに設けられたリブ６０及び隔壁１１に形成された連通孔１１ｙを備えたことを特徴とする。

以下、説明を行う。クランクシャフト４０及びクランクピン４２の表面上に開口されたオイル孔から吐出したオイルは、クランクアーム４１へ流動する。そして、図１に示すように、クランクシャフト４０の回転に伴いクランクアーム４１が回転すると、クランクアーム４１に付着したオイルは遠心力によりクランクケース１０の内壁１０ｙやシリンダボア２１の内筒部２１ｘに向かって跳ね上げられる。このオイルの挙動がオイル上がりの主な原因となっていることを、本発明者は見いだした。

本実施の形態においては、上記考察に基づき、クランクケース１０の内壁１０ｙに跳ね上げられたオイルを、リブ６０に付着させるようにしている。すなわち、クランクケース１０の内壁１０ｙに付着したオイルはリブ６０に捉えられ、更にクランクアーム４１の回転時の風圧の勢いで中央部６２から端部６１へと流動する。

更に、駆動するエンジン１において、隣接する各気筒は互いに異なる位相にてピストン３０を往復させるため、シリンダボア２１の内筒部２１ｘ及びクランクケース１０の内部空間１０ｘの気圧は隣接する気筒によって異なり、その結果、気圧差が発生する。具体的には、図２に示す中央のクランクピン４２ｂを有するクランクアーム４１を収容するクランクケース１０の内部空間１０ｘの気圧は、中央のクランクピン４２ｂを有するクランクアーム４１を収容するクランクケース１０の内部空間１０ｘの気圧は、隣接するクランクピン４２ｃを有するクランクアーム４１を収容するクランクケース１０の内部空間１０ｘの気圧より高くなっている。

この気圧差のため、図中矢印Ｄに示すように、リブ６０に捉えられたオイルは、連通孔１１ｙから吸引され、隣接するクランクケース１０内に導入され、クランクケース１０内から、オイルパンに帰還する。したがって、エンジン１の駆動中において、それぞれのクランクケース１０内でクランクピン４２（４２ａ〜４２ｃ）が属するクランクアーム４１の回転に伴い跳ね上げられるオイルは、リブ６０を伝って隣接するクランクケース１０へ導入されることとなり、それぞれの気筒においてシリンダボア２１側への流れ込みが低減される。

なお、上記の説明においては、跳ね上げられるオイルはクランクシャフト４０内を通過するものに由来するとしたが、クランクアーム４０が図示しないオイルパン内のオイルを掻き上げることによりオイルが跳ね上げられる場合であっても、内壁１０ｙに付着するものであれば、上記の作用がそのまま行われることとなり、オイルのシリンダボア２１側への流れ込みは低減される。

このように、本実施の形態のエンジンのクランクケース構造１によれば、クランクケース１０の内壁１０ｙに設けられたリブ６０及び隔壁１１に形成された連通孔１１ｙを備えたことにより、シリンダボアへのオイルの流れ込みを効率的に低減することが可能となり、ひいてはオイル上がりを抑制することが可能となる。

しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、クランクケース１０の内壁１０ｙに設けられたリブ６０は、一対の端部６１及び端部６１の間に位置する中央部６２を有する平面形状略Ｖ字状であるとしたが、本発明のリブは、中央が湾曲した平面形状略Ｕ字状であるとしてもよい。更に、本発明のリブは、図３に示すリブ８０のように一対の端部８１を直線上に繋ぐ態様を有するものとしてもよい。要するに、本発明のリブは、クランクケースの隔壁同士を連通させる連通孔に隣接して、隔壁１１との間に隙間を形成する程度に離隔して配置されていればよく、内壁１０ｙ上における平面形状によって限定されるものではない。

また、上記の説明においては、３気筒のエンジンを例にとったが、本発明のエンジンのクランクケース構造は、複数であれば任意の気筒数のエンジンに対して実施してもよい。

更に、上記の説明においては、本発明は自動車において実施するものとして説明を行ったが、本発明は、自動車の他、二輪車、列車、船舶その他の任意の輸送機器において実施してもよい。更に、多気筒のエンジンであれば、ガソリンエンジンの他、ディーゼルエンジン等の内燃機関に適用してもよい。

以上のように、本発明は、シリンダボア及びクランクケースの組が複数配列されてなるエンジンのクランクケース構造であって、それぞれの前記クランクケースの内壁であって前記エンジンのシリンダボアとの境界近傍には前記内壁から突出するリブが設けられ、隣接する一対のクランクケースを連通する連通孔が前記リブに隣接して形成されているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。

したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、シリンダボアへのオイルの流れ込みを効率的に低減することが可能になるという効果を有し、例えば自動車のエンジンへの適用において有用である。

１ エンジン
１０ クランクケース
１０ｘ 内部空間
１０ｙ 内壁
１１ 隔壁
１１ｘ 軸受け
１１ｙ 連通孔
２０ シリンダブロック
２１ シリンダボア
２１ｘ 内筒部
３０ ピストン
３１ ピストンピン
４０ クランクシャフト
４１ クランクアーム
４２、４２ａ〜４２ｃ クランクピン
５０ コンロッド
６０、８０ リブ
６１、８１ 端部
６２ 中央部
７０ オイルジェット

Claims (1)

1. シリンダボア及びクランクケースの組が複数配列されてなるエンジンのクランクケース構造であって、
   それぞれの前記クランクケースの内壁であって前記エンジンのシリンダボアとの境界近傍には前記内壁から突出するリブが設けられ、
   隣接する一対のクランクケースを連通する連通孔が前記リブに隣接して形成されている、
   エンジンのクランクケース構造。

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