JP2018145900A - 内燃機関のオイルフィルタ構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィルタエレメント123をフィルタハウジング121に収容したオイルフィルタ120が機関ケース20に設けられる内燃機関のオイルフィルタ構造において、フィルタエレメント123は、中空円柱状をなし、フィルタハウジング121は、一側面を開口し他側面を閉塞した円筒状をなして機関ケース20の外壁に一体に形成され、オイルフィルタ120は、フィルタエレメント123を収容したフィルタハウジング121の開口が蓋部材122により閉塞されて構成され、フィルタハウジング121の円筒状内周面に、一部開口端から円筒状内周面の円筒中心軸Lfの軸方向奥側に向けて溝条Vが形成されることを特徴とする。
【選択図】図11
Description
このオイルフィルタは、ケース内にフィルタエレメントを収容し、円盤状のセットプレートでケース開口を閉塞してなるカートリッジ式であり、ポンプカバーのホルダー部に取り付けられて突設される。
したがって、できるだけ小型化したケース内に、フィルタエレメントが収容されるようにしているので、ケースとフィルタエレメントとの間の隙間は小さく、メンテナンスで、ケース内に収容されたフィルタエレメントを取り出すときは、ラジオペンチ等で円盤状のセットプレートの周縁部を掴んでフィルタエレメントをケース内から引き出すようにしている。
この必要とされる間隔を確保するために、ケースのさらなる小型化が妨げられていた。
内燃機関のクランクシャフトを回転自在に軸支するクランクケースと、前記クランクケースを前記クランクシャフトが指向する方向の両側方からそれぞれ覆う一対のクランクケースカバーとにより機関ケースが構成され、
フィルタエレメントをフィルタハウジングに収容したオイルフィルタが、前記機関ケースに設けられる内燃機関のオイルフィルタ構造において、
前記フィルタエレメントは、中空円柱状をなし、
前記フィルタハウジングは、一側面を開口し他側面を閉塞した円筒状をなして前記機関ケースの外壁に一体に形成され、
前記オイルフィルタは、前記フィルタエレメントを収容した前記フィルタハウジングの開口が蓋部材により閉塞されて構成され、
前記フィルタハウジングの円筒状内周面に、一部開口端から前記円筒状内周面の円筒中心軸の軸方向奥側に向けて溝条(V)が形成されることを特徴とする。
オイルフィルタを可及的に小型化し、内燃機関の更なる小型化を図ることができる。
前記フィルタハウジングは、前記円筒中心軸が水平になる姿勢で、前記機関ケースの外壁に形成され、
前記溝条は、前記フィルタハウジングの前記円筒状内周面の上側の面に形成されるようにしてもよい。
前記溝条は、前記フィルタハウジング内にオイルを流入する流入オイル通路と前記円筒中心軸の軸方向視で重なるようにしてもよい。
前記クランクシャフトの軸方向視で、前記クランクケースカバーの前記クランクシャフトの軸方向側方に膨出した円形膨出部の径方向外側に隣接して前記フィルタハウジングが形成され、
前記流入オイル通路は、前記フィルタハウジングの前記円形膨出部との隣接部に設けられるようにしてもよい。
前記円形膨出部の内側には、前記クランクシャフトの前記クランクケースから側方に突出した軸部に設けられる遠心分離式オイルフィルタが収容されるようにしてもよい。
図1は、オイルフィルタ構造を備えた内燃機関Eが搭載された自動二輪車1の側面図である。
なお、本明細書の説明において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車1の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、FRは前方を,RRは後方を、LHは左方を,RHは右方を、UPは上方を示すものとする。
ピボットプレート4にはスイングアーム11がピボット軸10で前端を軸支されて上下に揺動自在に連結され、同スイングアーム11の後端に後輪12が軸支されている。
このスイングアーム11と上方のリヤフレーム5との間にリヤクッション13が介装されている。
内燃機関Eは、4ストロークサイクル単気筒の空冷式内燃機関であり、クランクシャフト40を左右車幅方向に指向させた横置き姿勢で、車体フレームに搭載される。
シリンダブロック23のシリンダの中心軸線であるシリンダ軸線Lcがほぼ水平近くまで前傾してシリンダブロック23が突出しており、シリンダブロック23の前方にシリンダヘッド24,シリンダヘッドカバー25が順次重ねられている。
図1および図3を参照して、シリンダヘッド24の下面から下方へ延出する排気管35は、屈曲して内燃機関Eの下面に沿って後方に延び、機関ケース20より後方で車体右側に配置されたマフラ38に接続されている。
シリンダヘッド24寄りの上流側の第1触媒コンバータ36は、水平近くまで前傾したシリンダブロック23の下方にほぼ水平に前後斜め方向に指向して配設されており(図1,図3参照)、下流側の第2触媒コンバータ37は、マフラ38の内部に配設されている(図1参照)。
第1触媒コンバータ36と第2触媒コンバータ37は、ともに三元触媒である。
そのため、第1触媒コンバータ36をクランクケース21に近接して配置することが可能である。
ボディカバー16の上部には、シート18と荷台19が前後に設けられており、ボディカバー16の前側上部のシート18との間の開口はセンタカバー17により閉塞される。
この機関ケース20の前部の右側方には、ピボットプレート4の下部から機関ケース20の下方を前方に延びたブレーキペダル28の上方に屈曲した先端部が揺動自在に位置している。
また、機関ケース20の前後中央部の側方には、ステップ29が位置している。
機関ケース20の後部右側方には、斜め後上方に延びたキックスタータペダル27が位置している。
クランクシャフト40は、左側軸部40Lと右側軸部40Rのそれぞれクランクウエブ40w,40w側が左右クランクケース21L,21Rに左右一対の主軸受41,41を介して軸支されて、回転自在に支持される。
ピストン42の頂面がシリンダヘッド24の天井面との間に形成する燃焼室24aには、シリンダヘッド24の天井壁に嵌入された点火プラグ44が先端の電極を臨ませている。
そして、左側軸部40Lにニードル軸受49を介して回転自在に軸支されたスタータドリブンギヤ46は、クランクシャフト40に一体に結合されたACジェネレータ48のアウタロータ48rとの間に一方向クラッチ47が介装されており、スタータドリブンギヤ46からアウタロータ48rおよびクランクシャフト40への一方向の動力のみ伝達され、内燃機関Eの始動を行うことができる。
図4を参照して、クランクシャフト40の右側軸部40Rには、主軸受41のインナレースに右側から接してポンプドライブギヤ51が嵌合され、ポンプドライブギヤ51に右側から接してスラスト軸受52が嵌合され、さらにスラスト軸受52に右側から接してプライマリドライブギヤ53が右側軸部40Rに相対回転自在に嵌合される。
図5に示されるように、外筒部材54は、プライマリドライブギヤ53の円筒基部と接する同径の円筒部54aの右端部に外周方向に展開したフランジ部54bを有し、フランジ部54bの右側面からは円筒部54aより径の大きい右端円筒部54cが突出形成されている。
外筒部材54の右端円筒部54cの内側でスプライン軸部40Raにワッシャ55を嵌合して段部に当接してから環状部材56をスプライン嵌合する。
環状部材56の外周面と外筒部材54の右端円筒部54cの内周面の間にニードル軸受57が介装される。
そして、スプライン軸部40Raより右方の軸端部40Rbに環状の油路形成金具62を嵌合して環状ボス部材61に当接し、さらにワッシャ63を介してナット部材64を軸端部40Rbに螺合して締め付けることで、環状部材56と環状ボス部材61をクランクシャフト40の右側軸部40Rに一体に固定する。
したがって、環状ボス部材61に支持されるドライブプレート60は、クランクシャフト40と一体に回転する。
クランクシャフト40と一体に回転するドライブプレート60と外筒部材54のフランジ部54bに固着される椀状のクラッチアウタ71との間に、遠心クラッチ70が構成される。
第2軸内油路40Bの開口は栓部材79で閉塞される。
第1軸内油路40Aから径方向に分岐した枝油路40Aaが、ナット部材64とカバープレート76との間に形成されて、枝油路40Aaは環状空間75sに開口している。
第2軸内油路40Bは、その右端部において径方向に分岐した枝油路40Baが、導出油路61aに連通するように形成されている(図5参照)。
クランクシャフト40の回転に伴い遠心分離式オイルフィルタ75が回転すると、第1軸内油路40Aから環状空間75sに入ったオイルは、オイル内に混じった比重の大きい異物が遠心力により外周に移動して分離され、ろ過されたオイルが導出油路61aから第2軸内油路40Bに入る。
さらに、第2軸内油路40Bは、クランクウエブ40w辺りからクランクピン40pに向けて枝油路40Bdが分岐しており、枝油路40Bdはクランクピン40p内の油路40paに連通し、油路40paからクランクピン40pのコンロッド43との軸支部等の潤滑部位にろ過されたオイルが供給される。
左右クランクケース21L,21R内において、メインシャフト81上のメインギヤ群81Gとカウンタシャフト82上のカウンタギヤ群82Gとが互いの対応するギアどうしを噛合している。
メインシャフト81に回転自在に軸支されたプライマリドリブンギヤ84にダンパを介して変速クラッチ85のクラッチアウタ86が支持されており、このクラッチアウタ86を支持するプライマリドリブンギヤ84は、クランクシャフト40に軸支される前記プライマリドライブギヤ53と噛合している。
駆動スプロケット88に巻き掛けられた駆動チェーン89が、後輪12側の図示されない他方の被動スプロケットに巻き掛けられて、内燃機関Eの駆動力が駆動チェーン89を介して後輪12に伝達されて自動二輪車1は走行する。
そのため、シフトドラム90の右端軸部90Rは、右クランクケース21Rの軸受孔の幅を確保して介装したニードル軸受93により軸支されることで、シフトドラム90の軸倒れを防止してシフトドラム90が抵抗なく円滑に回動するようにしている。
図4に示されるように、これら遠心クラッチ70,遠心分離式オイルフィルタ75および変速クラッチ85は、右クランクケース21Rを右側から覆う右クランクケースカバー22Rにより周囲を覆われる。
図7および図8を参照して、右クランクケース21Rは、クランクシャフト40,メインシャフト81等を軸支する軸方向に垂直な側壁21Rvと同側壁21Rvの外周縁から軸方向に延出する外周壁21Rsとからなり、右クランクケース21Rの外周壁21Rsの右開口端面である右クランクケースカバー22Rとの合せ面21Rsf(図7,図8における散点模様の部分)が環状に示されている。
オイルポンプ110のポンプ駆動軸110aに嵌着されたポンプドリブンギヤ112が、クランクシャフト40の右側軸部40Rに嵌着されたポンプドライブギヤ51と噛合している。
したがって、クランクシャフト40の回転が、ポンプドライブギヤ51とポンプドリブンギヤ112の噛合を介して伝達されてオイルポンプ110が駆動される。
開口円筒部101cのオイルドレン孔101は、キャップ103により閉塞される。
キャップ103は、開口円筒部101cの開口端面に当接してオイルドレン孔101を塞ぐ円板状蓋部103aと、円板状蓋部103aから突出して開口円筒部101cの内周面の雌ねじに螺合する雄ねじ円筒部103cと、円板状蓋部103aから雄ねじ円筒部103cとは反対側に突出する六角ボルト頭部103bとからなる。
オイルドレン孔101には、金網状のオイルストレーナ102がスプリング102sを介してキャップ103の雄ねじ円筒部103c内に保持されて挿入される。
キャップ103は、雄ねじ円筒部103cを開口円筒部101cの雌ねじに螺合し、六角ボルト頭部103bに係合した工具を使用して締め付けて緊締する。
したがって、キャップ103を取り外すときは、キャップ103の六角ボルト頭部103bに工具を係合して締め付けを緩めた後に、手によってキャップ103を回して取り外す。
このとき、キャップ103がオイルで濡れていても、キャップ103の円板状蓋部103aの外周面に突設されたリブ103rに指をかけて、滑ることなくキャップ103を回して容易に取り外すことができる。
防護壁21Rpは、前後方向に垂直な鉛直壁であり、オイルドレン孔101の開口円筒部101cおよびキャップ103を走行中の飛び石などから防護する。
なお、防護壁21Rpに強い衝撃を受けると、防護壁21Rpが破損してオイルドレン孔101の開口円筒部101cには影響が及ばないようにしている。
吐出オイル通路115Pは、オイルポンプカバー111を右方に貫通しており、オイルポンプカバー111の右側面に連結開口端面115aを形成する(図8参照)。
図15を参照して、吐出オイル通路115Pは、吐出ポートから前方に水平に延出し、前端で屈曲して右方に水平に延びて後記するオイルフィルタ120の流入オイル通路125Pに連通する。
右クランクケース21Rを右側から覆う右クランクケースカバー22Rは、図10に示されるように、クランクシャフト40の軸方向にほぼ垂直な側壁22Rvと同側壁22Rvの周縁から軸方向右方に延出する外周壁22Rsとにより矩形椀状に形成されている。
したがって、図5に示されるように、軸受穴143Aに嵌入されたクランクシャフト40の右側軸部40Rの軸端部40Rbに形成された第1軸内油路40Aの軸端開口は軸受穴143Aに臨み、第1軸内油路40Aと軸受穴143Aとは連通する。
さらに右クランクケースカバー22Rの外周壁22Rsの前側の壁の内面には円筒状リブ141がクランクシャフト40の軸方向である左右方向に指向して形成されており、この円筒状リブ141に形成されたオイル通路141Pの右端がリブ142のオイル通路142Pの前端と連通しており、円筒状リブ141の左端は連結開口端面141aとなっている。
図2を参照して、右クランクケースカバー22Rの外周壁22Rsにおける前壁部22Rsaから底壁部22Rsbに至る間の隅壁部22Rscに、オイルフィルタ120の円筒状をしたフィルタハウジング121が一部を外側に突出して形成されている。
なお、右クランクケースカバー22Rの前壁部22Rsaとともに機関ケース20の前壁部を構成する右クランクケース21Rの前壁部21Rsaからはシリンダブロック23が前方に突出している(図2参照)。
蓋部材122はフィルタハウジング121にボルト124により固着される。
図2に示されるように、オイルフィルタ120は、上端部がシリンダブロック23の最下部とほぼ同じ高さにあり、右クランクケースカバー22Rの外周壁22Rsの底壁部22Rsbの下面よりも上方に位置している。
また、図3に示されるように、オイルフィルタ120の右端の蓋部材122は、右クランクケースカバー22Rの側壁22Rvの最も右方に突出した円形膨出部22Rvaの右外側面よりは左方に引っ込んだ位置にある。
流入円筒部125は、左端が連結開口端面125aとなり、流入円筒部125の内側の流入オイル通路125Pの右側部分が、フィルタハウジング121の内部に開口して連通している。
流入オイル通路125Pは、フィルタハウジング121における円形膨出部22Rvaとの隣接部に設けられる(図2,図13,図14参照)。
溝条Vは、フィルタハウジング121内にオイルを流入する流入オイル通路125Pと円筒中心軸Lfの軸方向視で重なる位置に形成される。
このフィルタハウジング121内に挿入されるフィルタエレメント123は、ろ紙を蛇腹状に折って中空円柱状に形成したものであり、図13および図14に示されるように、フィルタエレメント123の両端面にそれぞれ当て板151,152が当接されて一体に構成されている。
開口側当て板152の有底円筒部152b内に有底円筒状のバネ受け部材156が嵌入され、バネ受け部材156の開口に形成されたフランジ部156fが開口側当て板152の円環板状部152aに当接して嵌合しており、バネ受け部材156と蓋部材122との間にバネ部材157が介装される(図14参照)。
底側当て板151と開口側当て板152は、外径が等しく、底側当て板151と開口側当て板152の外径は、フィルタハウジング121の円筒内周面の内径より僅かに小さく、底側当て板151と開口側当て板152を一体に備えたフィルタエレメント123を、フィルタハウジング121内に挿入した時、開口側当て板152とフィルタハウジング121の円筒内周面との間の隙間は、極めて小さい。
蓋部材122の扁平円柱部122aの外周面には外周溝122avが周方向に一周に亘って形成されていて、同外周溝122avにシールリング158が嵌合される。
蓋部材122のフランジ部122bの取付ボス部121c,121cに対応する部分にはボルト孔があり、フィルタハウジング121の開口端に嵌合した蓋部材122が、ボルト孔を貫通したボルト124,124がフィルタハウジング121の開口端部の取付ボス部121c,121cのねじ穴121s,121sに螺合することで、蓋部材122がフィルタハウジング121の開口端に取り付けられる。
そして、フィルタハウジング121の開口端に、蓋部材122をシールリングを介して嵌合し、このとき、バネ受け部材156と蓋部材122との間にバネ部材157を介装する。
図8および図13を参照して、円筒状リブ131の内側のオイル通路131Pに交差して上方にオイル通路132Pが延び、同オイル通路132Pの上端で交差して斜め前後方向にオイル通路133Pが延びている。
オイル通路132Pを、流入オイル通路125Pと同じにできるだけ後方に位置させることで、オイル通路132Pは右クランクケース21Rの前壁に容易に形成される。
同図15を参照して、左右クランクケース21L,21Rのオイル貯留部100に溜まったオイルは、オイルポンプ110の駆動により、オイルドレン孔101内のオイルストレーナ102を通って比較的大きな異物が除去されて、汲上げオイル通路105Pを通って汲み上げられる。
オイル通路133Pから分岐したオイル通路134Pに分流したオイルは、右クランクケースカバー22R側のオイル通路141Pに入り、次いで屈曲して円形膨出部22Rvaの径方向に指向するリブ142のオイル通路142Pを通って軸受部143の内側の軸受穴143Aに入る。
フィルタハウジング121とフィルタエレメント123の隙間を小さくしてできるだけフィルタハウジングを小型化しても、図12を参照して、フィルタハウジング121の円筒状内周面に形成された溝条Vに工具を挿入してフィルタエレメント123の開口側当て板152の外環突出部152aaを掴み、フィルタエレメント123をフィルタハウジング121から引き出すことが簡単にでき、オイルフィルタ120のメンテナンスを益々容易に行うことができる。
したがって、オイルフィルタ120をできるだけ小型化し、内燃機関Eの更なる小型化を図ることができる。
22R…右クランクケースカバー、22Rv…側壁、22Rva…円形膨出部、22Rs…外周壁、22Rsa…前壁部、22Rsb…底壁部、22Rsc…隅壁部、22Rsf…合せ面、
23…シリンダブロック、24…シリンダヘッド、
40…クランクシャフト、40L…左側軸部、40R…右側軸部、40Ra…スプライン軸部、40Rb…軸端部、40A…第1軸内油路、40B…第2軸内油路、41…主軸受、54…外筒部材、60…ドライブプレート、61…環状ボス部材、70…遠心クラッチ、
75…遠心分離式オイルフィルタ、76…カバープレート、77…環状シール部材、78…ボルト、100…オイル貯留部、101…オイルドレン孔、101c…開口円筒部、102…オイルストレーナ、103…キャップ、103r…リブ、104…シールリング、105P…汲上げオイル通路、
110…オイルポンプ、111…オイルポンプカバー、115P…吐出オイル通路、
120…オイルフィルタ、121…フィルタハウジング、121a…底壁、121b…流出ボス部、121c…取付ボス部、121f…開口端面、121s…ねじ穴、122…蓋部材、122a…扁平円柱部、122b…フランジ部、123…フィルタエレメント、124…ボルト、125…流入円筒部、125P…流入オイル通路、126…流出円筒部、126P…流出オイル通路、131…円筒状リブ、131P,132P,133P…オイル通路、134…円筒状リブ、134P…オイル通路、135P,136P…オイル通路、141…円筒状リブ、141P,142P…オイル通路、142…リブ、143…軸受部、143A…軸受穴、
V…溝条、
151…底側当て板、152…開口側当て板、152a…円環板状部、152b…有底円筒部、153…、154…、155…環状シール部材、156…バネ受け部材、156f…フランジ部、157…バネ部材、158…シールリング、
170…カム軸、171…カムスプロケット、172…タイミングチェーン、173i…吸気ロッカアーム、173e…排気ロッカアーム。
Claims (5)
- 内燃機関(E)のクランクシャフト(40)を回転自在に軸支するクランクケース(21L,21R)と、前記クランクケース(21L,21R)を前記クランクシャフト(40)が指向する方向の両側方からそれぞれ覆う一対のクランクケースカバー(22L,22R)とにより機関ケース(20)が構成され、
フィルタエレメント(123)をフィルタハウジング(121)に収容したオイルフィルタ(120)が、前記機関ケース(20)に設けられる内燃機関のオイルフィルタ構造において、
前記フィルタエレメント(123)は、中空円柱状をなし、
前記フィルタハウジング(121)は、一側面を開口し他側面を閉塞した円筒状をなして前記機関ケース(20)の外壁に一体に形成され、
前記オイルフィルタ(120)は、前記フィルタエレメント(123)を収容した前記フィルタハウジング(121)の開口が蓋部材(122)により閉塞されて構成され、
前記フィルタハウジング(121)の円筒状内周面に、一部開口端から前記円筒状内周面の円筒中心軸(Lf)の軸方向奥側に向けて溝条(V)が形成されることを特徴とする内燃機関のオイルフィルタ構造。 - 前記フィルタハウジング(121)は、前記円筒中心軸(Lf)が水平になる姿勢で、前記機関ケース(20)の外壁に形成され、
前記溝条(V)は、前記フィルタハウジング(121)の前記円筒状内周面の上側の面に形成されることを特徴とする請求項1記載の内燃機関のオイルフィルタ構造。 - 前記溝条(V)は、前記フィルタハウジング(121)内にオイルを流入する流入オイル通路(125P)と前記円筒中心軸(Lf)の軸方向視で重なることを特徴とする請求項1または請求項2記載の内燃機関のオイルフィルタ構造。
- 前記クランクシャフト(40)の軸方向視で、前記クランクケースカバー(22R)の前記クランクシャフト(40)の軸方向側方に膨出した円形膨出部(22Rva)の径方向外側に隣接して前記フィルタハウジング(121)が形成され、
前記流入オイル通路(125P)は、前記フィルタハウジング(121)の前記円形膨出部(22Rva)との隣接部に設けられることを特徴とする請求項3記載の内燃機関のオイルフィルタ構造。 - 前記円形膨出部(22Rva)の内側に、前記クランクシャフト(40)の前記クランクケース(21L,21R)から側方に突出した軸部に設けられる遠心分離式オイルフィルタ(75)が収容されることを特徴とする請求項4記載の内燃機関のオイルフィルタ構造。
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