JP2020165357A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】ベアリング部及びオイルシール部にそれぞれ開口を設ける必要があること【解決手段】クランクシャフトの回転に伴って回転するシャフトと同軸上にウォーターポンプが配置された内燃機関において、前記ウォーターポンプのハウジングは、前記ウォーターポンプのインペラを回転させる回転部材を回動可能に支持するベアリングが配置されたベアリング部と前記内燃機関内のオイルをシールするオイルシール部を有していると共に、前記ベアリング部と前記オイルシール部には同軸上に設けられた開口部が設けられている。【選択図】図８

Description

本発明は、内燃機関に関する。

内部空間に連通する水抜き通路を備えるウォーターポンプが知られている（例えば、下記特許文献１等を参照）。吸気用カムと排気用カムとを含むカム軸の軸線方向に配置されるウォーターポンプを備えるエンジンが知られている（例えば、下記特許文献２等を参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２００２−１１５５４６号公報
［特許文献１］ 特開２０１５−１０５５１号公報

ベアリング部には、ベアリングに潤滑油を供給するための給油路となる開口を設けることが望ましい。また、オイルシール部には外部に溜まるオイル、水、埃等を排出する為の開口を設けることが望ましい。しかし、異なる場所に開口を形成するには工数がかかるという課題があった。

上記課題を解決するため、請求項１に係る内燃機関は、クランクシャフトの回転に伴って回転するシャフトと同軸上にウォーターポンプが配置されている。前記ウォーターポンプのハウジングは、前記ウォーターポンプのインペラを回転させる回転部材を回動可能に支持するベアリングが配置されたベアリング部と前記内燃機関内のオイルをシールするオイルシール部を有していると共に、前記ベアリング部と前記オイルシール部には同軸上に設けられた開口部が設けられている。

請求項２に記載の内燃機関は、前記開口部は、前記インペラの回転軸に垂直方向の軸線に対して傾斜している。

請求項３に記載の内燃機関は、前記ベアリング部に設けられた開口部は前記内燃機関の内側に向けて上方に傾斜して設けられ、前記オイルシール部に設けられた開口部は外気空間に向けて下方に傾斜するように設けられている。

請求項４に記載の内燃機関は、前記ベアリング部には２つ以上のベアリングが設けられており、前記ベアリング部の開口は前記ベアリングが配置されている間の空間に向けて開口するように設けられている。

請求項５に記載の内燃機関は、前記ウォーターポンプはシリンダヘッドとシリンダヘッドから延びるステーによって支持されており、前記ステーはシリンダ軸線上からみて前記ハウジングと少なくとも一部が重なるように配置されている。

請求項６に記載の内燃機関は、前記ウォーターポンプを駆動させる被動ギアは前記ウォーターポンプを駆動させる為の軸部と径方向中心部に凹部が設けられており、前記軸部と篏合する前記回転部材を回動可能に支持する前記ベアリングが前記被動ギアの軸線方向において、前記凹部と重なるように配置されている。

請求項１に記載の内燃機関によれば、ハウジングに同軸上に形成された開口部をベアリング部及びオイルシール部に設けることで、ベアリング部ではオイル供給ができると共にオイルシール部では水抜き穴としての機能を備えた開口部の加工工数を削減することができる。

請求項２に記載の内燃機関によれば、開口部を傾斜させることで、ベアリング部とオイルシール部がインペラの回転軸に沿って配置させることができ、径方向への大型化を抑制することができる。

請求項３に記載の内燃機関によれば、ベアリング部の開口部が上方に向けて開口しているので、効果的に内燃機関内のオイルを給油できる。また、オイルシール部の開口部が外気空間に向けて下方に傾斜しているので効率的に水抜きができる上にウォーターポンプハウジングを内燃機関側に寄せて配置してもオイルシール部の開口部を外気に開放できる。

請求項４に記載の内燃機関によれば、ベアリングが配置されている間の空間に給油口を設けたことで、両側のベアリングへ効果的にオイルを給油することができる。

請求項５に記載の内燃機関によれば、ステーとウォーターポンプハウジングがシリンダ軸線上から見て少なくとも一部が重なるように配置されているので内燃機関の小型化を図ることができる。

請求項６に記載の内燃機関によれば、被動ギアに設けられた凹部と被動ギアの軸部を支持するベアリングが被動ギアの軸線方向において重なるので、内燃機関を小型化することができる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

第１実施形態の自動二輪車１０を概略的に示す側面図である。 エンジン２０の外観を示す。 第１シリンダヘッド２６の内部構造を示す。 駆動ギア６１、中間ギア６２、及び被動ギア６３を含む回転減速機構６０のカムシャフト軸方向に直交する面で切断した断面図である。 駆動ギア６１の断面を示す。（シリンダ軸線の上面視） 中間ギア６２の断面を示す。（Ａ−Ａ断面：図３参照） 第１カムホルダ６４の外観を示す斜視図である。 被動ギア６３及びウォーターポンプ４０の断面図を示す。（Ｂ−Ｂ断面：図２参照） 駆動ギア６１、中間ギア６２及び被動ギア６３の噛み合いを示す図である。 被動ギア６３の軸部８０とウォーターポンプ４０の軸部１０２との噛み合い部の断面図を示す。（Ｃ−Ｃ断面：図８参照） ステー３２の外観を示す図である。 ウォーターポンプ４０と第１シリンダヘッド２６との取り付け部分をシリンダ軸線ＡＸに沿って上方からからみた図である。 第１カムホルダ６４の変形例としての第１カムホルダ５６４ａ及び第１カムホルダ５６４ｂを示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一または類似の部分には同一の参照番号を付して、重複する説明を省く場合がある。

図１は、第１実施形態の自動二輪車１０を概略的に示す側面図である。自動二輪車１０は、エンジン２０と、メインフレーム１と、前輪４と、後輪６とを備える。エンジン２０は、クランクケース１１と、第１シリンダバンク２１と、第２シリンダバンク２２と、オイルパン１５と、ウォーターポンプ４０とを備える。

本実施形態において、後輪６から前輪４に向かう方向のことを前方と呼び、前輪４から後輪６に向かう方向のことを後方と呼ぶ場合がある。後輪６から前輪４に向かった場合の左手を左と呼び、後輪６から前輪４に向かった場合の右手を右と呼ぶ場合がある。左右方向は、自動二輪車１０の車両幅方向となる。自動二輪車１０の前輪４及び後輪６が接地している場合に地面に向かう方向を下方向と呼び、下方向の反対方向を上方向と呼ぶ場合がある。

フロントフォーク２は、自動二輪車１０のメインフレーム１の前端に、左右に旋回可能に設けられる。操舵ハンドル３は、フロントフォーク２の上端にフロントフォーク２と一体に取り付けられる。前輪４は、フロントフォーク２の下部に回転可能に支持される。

スイングアーム５は、メインフレーム１の後部に上下へ揺動可能に設けられる。後輪６は、スイングアーム５の後端に回転可能に支持される。後輪６は、エンジン２０からの動力により駆動チェーン７を介して回転駆動される。燃料タンク８は、メインフレーム１の前部上方に載置される。燃料タンク８の後方にシート９が設けられている。

ラジエータ１８は、エンジン２０との間で循環する冷却水を走行風により冷却する。エンジン２０には、排気管２５が取付けられている。排気管２５は、排気マフラー１９に接続される。

図２は、エンジン２０の外観を示す。エンジン２０は、内燃機関の一例である。エンジン２０は、Ｖ型エンジンである。エンジン２０は、４気筒エンジンである。エンジン２０は、ＤＯＨＣ型４ストロークエンジンである。

第１シリンダバンク２１及び第２シリンダバンク２２は、クランクケース１１の上方に位置する。オイルパン１５は、クランクケース１１の下方に取り付けられている。

第１シリンダバンク２１は、エンジン２０の前側に配置されるシリンダバンクである。第２シリンダバンク２２は、エンジン２０の後側に配置されるシリンダバンクである。第１シリンダバンク２１は、車両幅方向に２気筒を有する。第２シリンダバンク２２は、車両幅方向に２気筒を有する。

第１シリンダバンク２１は、第１シリンダブロック２４と、第１シリンダヘッド２６と、第１ヘッドカバー２７とを備える。第１シリンダブロック２４は、クランクケース１１から前上方に延伸する。第１シリンダヘッド２６は、第１シリンダブロック２４に取付けられる。第１シリンダヘッド２６には、排気マフラー１９に接続される排気管２５が接続される。第１ヘッドカバー２７は、第１シリンダヘッド２６に取付けられている。

第２シリンダバンク２２は、第２シリンダブロック２８と、第２シリンダヘッド２９と、第２ヘッドカバー３１とを備える。第２シリンダヘッド２９は、第２シリンダブロック２８に取付けられる。

クランクケース１１内には、第１シリンダバンク２１及び第２シリンダバンク２２が備えるピストンの進退動作により回転駆動されるクランクシャフトと、クランクシャフトの回転を変速してスプロケット１７を回転させる変速機とを備える。スプロケット１７には駆動チェーン７が巻き掛けられ、スプロケット１７は駆動チェーン７を通じて後輪６を回転駆動する。なお、本実施形態において、クランクケース１１内のクランクシャフトのことを「クランクシャフト」と呼ぶ。

ウォーターポンプ４０は、第１シリンダヘッド２６に取り付けられる。ウォーターポンプ４０は、ウォーターポンプ４０を第１シリンダヘッド２６に取り付けるためのポンプ側ステー４１及びポンプ側ステー４２を備える。ポンプ側ステー４２は、第１シリンダヘッド２６から延伸するステー３２に締結される。ウォーターポンプ４０は、エンジン２０の冷却液を循環させる。ウォーターポンプ４０により循環する冷却水は、冷却水を冷却するラジエータ１８とエンジン２０との間を循環する。

図３は、第１シリンダヘッド２６の内部構造を示す。図３は、第１ヘッドカバー２７を取り外した状態を示す。第１シリンダヘッド２６には、第１カムギア５３と、第２カムギア５４と、第１カムシャフト５１と、第２カムシャフト５２と、回転減速機構６０と、第１カムホルダ６４と、第２カムホルダ６５と、第３カムホルダ６６とが設けられる。回転減速機構６０は、エンジン２０のカムシャフトの回転に伴って駆動される。回転減速機構６０は、駆動ギア６１と、中間ギア６２と、被動ギア６３とを備える。

第１カムギア５３及び第２カムギア５４は、ギアトレインを介してクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトの回転は、ギアトレインを介して第１カムギア５３及び第２カムギア５４に伝達される。第１カムギア５３及び第２カムギア５４は、クランクシャフトが２回転する毎に１回転する。

第１カムシャフト５１の一方の端部には、第１カムギア５３が接続されている。第１カムギア５３の回転軸は、第１カムシャフト５１と同軸上に設けられる。第２カムシャフト５２の一方の端部には、第２カムギア５４が接続されている。第２カムギア５４の回転軸は、第２カムシャフト５２と同軸上に設けられる。

第１カムホルダ６４、第２カムホルダ６５、及び第３カムホルダ６６は、第１シリンダヘッド２６に固定される、例えば、第１カムホルダ６４には、締結部６８が設けられ、締結部材６９が締結部６８に挿入されて、第１カムホルダ６４が第１シリンダヘッド２６に締結される。これにより、第１カムホルダ６４は、第１カムシャフト５１及び第２カムシャフト５２を第１シリンダヘッド２６のカムシャフト軸受け部（不図示）に押しつけるとともに、第１カムシャフト５１及び第２カムシャフト５２を回転可能に支持する。このように、第１カムシャフト５１及び第２カムシャフト５２は、第１カムホルダ６４、第２カムホルダ６５、及び第３カムホルダ６６によって支持されている。

第１カムシャフト５１は、第１カムギア５３を通じて、クランクシャフトの回転に同期して回転する。第２カムシャフト５２は、第２カムギア５４を通じて、クランクシャフトの回転に同期して回転する。第１カムシャフト５１及び第２カムシャフト５２は、クランクシャフトの回転に伴って回転するシャフトである。

第１カムシャフト５１は、クランクシャフトの回転に同期して回転して、吸気ポートの吸気口を開閉する。第２カムシャフト５２は、クランクシャフトの回転に同期して回転して、排気ポートの排気口を開閉する。具体的には、第１カムシャフト５１が回転することで、ロッカーアームが搖動し、タペットネジが吸気弁を開閉する。また、第２カムシャフト５２が回転することで、ロッカーアームが搖動し、タペットネジが排気弁を開閉する。

プラグ挿入筒５８は、第１カムシャフト５１と第２カムシャフト５２との間に設けられる。プラグ挿入筒５８には、エンジン２０の気筒を点火する点火プラグ５９が挿入されている。

第１カムシャフト５１において、第１カムギア５３が接続された端部とは反対側の端部に、駆動ギア６１が接続されている。駆動ギア６１は、中間ギア６２を介して、被動ギア６３に連結されている。中間ギア６２は、軸部材７０によって第１カムホルダ６４に支持されている。カムシャフト軸方向に見た場合、中間ギア６２は、第１カムシャフト５１と第２カムシャフト５２との間に位置する。したがって、カムシャフト軸方向に見た場合、中間ギア６２はプラグ挿入筒５８と重なる位置に設けられる。

図４は、駆動ギア６１、中間ギア６２、及び被動ギア６３を含む回転減速機構６０の断面図である。図４は、カムシャフト軸方向に直交する面で切断した場合の断面図を、第１シリンダヘッド２６の第１ヘッドカバー２７及び本体部３００並びに点火プラグ取り付け部３４及び点火プラグカバー３５の一実施例とともに示す図である。図３及び図４から分かるように、回転減速機構６０は、第１シリンダヘッド２６の本体部３００と第１ヘッドカバー２７によって囲われる。すなわち、回転減速機構６０は、第１シリンダヘッド２６内に設けられる。また、カムシャフト軸方向に見た場合、中間ギア６２は点火プラグ取り付け部３４と重なる。

駆動ギア６１は中間ギア６２と噛み合う。中間ギア６２は被動ギア６３と噛み合う。これにより、第１カムシャフト５１の回転は、駆動ギア６１及び中間ギア６２を介して被動ギア６３に伝達される。被動ギア６３は、駆動ギア６１より大径のギアである。後述するように、被動ギア６３は、ウォーターポンプ４０のインペラに接続されている。このように、第１カムシャフト５１の回転は、駆動ギア６１、中間ギア６２及び被動ギア６３を含む回転減速機構６０を介してウォーターポンプ４０のインペラに伝達される。

被動ギア６３は、第２カムシャフト５２と同軸に設けられる。被動ギア６３は、第２カムシャフト５２とは直接に連結されていない。被動ギア６３は、第２カムシャフト５２には接触していない。

ウォーターポンプ４０は、第２カムシャフト５２の中心軸線方向に配置される。ウォーターポンプ４０は、被動ギア６３の回転によって駆動される。ウォーターポンプ４０は、第１シリンダブロック２４、第１シリンダヘッド２６、第２シリンダブロック２８、及び第２シリンダヘッド２９を冷却する冷却液を循環させる。

図３及び図４に示されるように、駆動ギア６１、中間ギア６２、及び被動ギア６３は、第１カムシャフト５１及び第２カムシャフト５２の並び方向において一列に並んでいる。つまり、駆動ギア６１、中間ギア６２、及び被動ギア６３は、第１カムシャフト５１及び第２カムシャフト５２の軸線方向に重なるように設けられている。これにより、第１シリンダヘッド２６がカムシャフト軸線方向に大型化することを防ぐことができる。

また、駆動ギア６１と被動ギア６３とは、中間ギア６２によってつながれている。これにより、回転減速機構を形成するうえで駆動ギア６１と被動ギア６３を直接噛み合わせる必要がなく、レイアウトの自由度を向上することができる。また、駆動ギア６１及び被動ギア６３の大径化を抑制することができるので、第１シリンダヘッド２６の大型化を防ぐことができる。

図５は、駆動ギア６１の断面を示す。駆動ギア６１は、第１カムシャフト５１と同軸上に設けられている。駆動ギア６１は、第１カムシャフト５１に直接に接続されている。具体的には、駆動ギア６１は、第１カムシャフト５１の外周にスプライン結合されている。駆動ギア６１は、第１カムシャフト５１と同じ回転速度で回転する。

図６は、中間ギア６２の断面を示す。中間ギア６２は、軸部材７０に回転自在に軸支される。軸部材７０は、第１カムホルダ６４に支持される。中間ギア６２のギア部７２は、駆動ギア６１のギア部と噛み合う。また、前記ギア部７２は、被動ギア６３のギア部と噛み合う。中間ギア６２は、駆動ギア６１と被動ギア６３とをつなぐ中間部材としてのギア部材の一例である。

図７は、第１カムホルダ６４の外観を示す斜視図である。第１カムホルダ６４は支持部７４を備える。支持部７４は、中間ギア６２を支持する。支持部７４は、一体に成形された第１カムホルダ６４の一部である。すなわち、支持部７４は第１カムホルダ６４と一体に設けられる。このように、中間ギア６２の支持部７４は、第１カムホルダ６４ホルダと一体に設けられているので、部品点数を削減することができる。

支持部７４には、軸部材７０を差し込む開口部（７３）が形成されている。また、支持部７４の上面には開口部７５が形成されている。軸部材７０は径方向外側に抜け止め用凹部７７が形成され、開口部７５と抜け止め用凹部７７に支持部材７６を差し込むことによって支持される。支持部材７６は、ピン状の部材である。これにより、軸部材７０は、支持部材７６によって、第１カムホルダ６４に回転不可能な状態で固定される。

このように、支持部７４は、軸部材７０の径方向外側に向けた開口部７５を有しており、前記開口部７５から支持部材７６を差し込むことで軸部材７０の抜け止め用凹部７７と支持部材７６が篏合し、軸部材７０を固定する。そのため、簡単な構造で中間ギア６２を支持する軸部材７０の固定及び抜け止めができる。

支持部７４は、第１カムシャフト５１の軸線ＡＸ１及び第２カムシャフト５２の軸線ＡＸ２よりも、シリンダ軸線ＡＸにおいて上方に位置している。このように、シリンダ軸線上において支持部７４がカムシャフトよりも上方に位置しているので、第１カムホルダ６４の下方に、他部材を配置するための空間を十分に確保することができる。

中間ギア６２の支持部７４は、第１カムホルダ６４の締結部６８に隣接している。このように、支持部７４に隣接した位置に第１カムホルダ６４の締結部６８が設けられているので、支持部７４をしっかりと固定することができる。

第１カムホルダ６４は、プラグ挿入筒５８が貫通する貫通口７８を備える。中間ギア６２は、支持部７４に支持されるので、カムシャフト軸方向に見た場合、中間ギア６２は貫通口７８と重なる位置に設けられる。このように、中間ギア６２は、点火プラグ５９の取り付け部と重なる位置に設けられる。

図８は、被動ギア６３及びウォーターポンプ４０の断面図を示す。図９は、駆動ギア６１、中間ギア６２及び被動ギア６３の噛み合いを示す。図９は、図４のＤ−Ｄ断面を示す。

被動ギア６３は、軸部８０と、ギア部８２とを備える。ウォーターポンプ４０は、ハウジング１０４と、インペラ１００と、軸部１０２とを備える。軸部１０２は、被動ギア６３と同軸に設けられる。軸部１０２は、被動ギア６３の軸部８０と嵌合する。具体的には、軸部１０２の内周に、被動ギア６３の軸部８０が嵌合する。軸部１０２は、インペラ１００を回転させる回転部材である。

ハウジング１０４には、ベアリング９０ａと、ベアリング９０ｂとを備えるベアリング部９２が配置される。ベアリング９０ａ及びベアリング９０ｂは、軸部１０２の周部とハウジング１０４の内面との間に設けられる。第２カムシャフト５２の軸線ＡＸ２方向において、ベアリング９０ｂは、ベアリング９０ａよりインペラ１００側に設けられる。径方向において、ベアリング９０ａ及びベアリング９０ｂは、軸部１０２とハウジング１０４の内壁との間に設けられる。ベアリング９０ａ及びベアリング９０ｂのことを「ベアリング９０」と総称する場合がある。

ベアリング９０は、軸部と篏合する回転部材を回動可能に支持する。ベアリング９０は、軸部１０２を回転可能に支持する。軸部１０２にはインペラ１００が固定されている。インペラ１００は、ウォーターポンプ４０の軸部１０２において被動ギア６３の軸部８０が設けられた側とは反対側の端部に固定される。

被動ギア６３は、第２カムシャフト５２と同軸上に設けられている。被動ギア６３の軸部８０は、第２カムシャフト５２に接触していない。このように、被動ギア６３は、第２カムシャフト５２に接触していない。

被動ギア６３は、第２カムシャフト５２の軸方向に伸びる延出部８４が設けられている。被動ギア６３の延出部８４は、第２カムシャフト５２に設けられている中空部８７と第２カムシャフト５２の軸方向で重なる。このように、被動ギア６３は、第２カムシャフト５２に設けられた中空部８７内にまで延びる延出部８４を有する。そのため、ウォーターポンプ４０をエンジン２０から取り外す際やウォーターポンプ４０の組み立てる際に、延出部８４は中空部８７に支持され被動ギア６３の位置を保持することができる。

被動ギア６３の軸部８０は、ウォーターポンプ４０が備えるインペラ１００を駆動させる。被動ギア６３には、軸部８０を中心として第２カムシャフト５２の軸線方向にへこんだ凹部８３が設けられている。軸部８０を回動可能に軸支するベアリング９０が、第２カムシャフト５２の軸方向において凹部８３と重なるように配置されている。このように、被動ギア６３に設けられた凹部８３と被動ギア６３の軸部を軸支するベアリング９０が、車幅方向（被動ギア６３の軸線方向）で重なるように配置されている。これにより、ウォーターポンプ４０を含むエンジン２０全体を小型化することができる。

第１カムシャフト５１は、吸気ポートの吸気口を開閉するためのカムシャフトである。第２カムシャフト５２は、排気ポートの排気口を開閉するためのカムシャフトである。一般に、排気口を開閉するためのカムシャフトの軸線方向の長さは、吸気口を開閉するためのカムシャフトの軸線方向の長さより短くすることができる。したがって、第２カムシャフト５２側には凹部８３を形成するスペースが存在する。エンジン２０によれば、凹部８３にベアリング９０の一部を配置することで、第２カムシャフト５２側のスペースを有効に利用することができる。

ハウジング１０４と軸部１０２との間には、オイルシール部１２０ａ及びオイルシール部１２０ｂが設けられる。第２カムシャフト５２の軸線ＡＸ２方向において、オイルシール部１２０ａは、ベアリング９０よりインペラ１００側に設けられる。オイルシール部１２０ｂは、第２カムシャフト５２の軸線ＡＸ２方向において、オイルシール部１２０ａよりインペラ１００側に設けられる。

オイルシール部１２０ａ及びオイルシール部１２０ｂは、エンジン２０内のオイル及びウォーターポンプ４０の冷却液をシールする。オイルシール部１２０ａは、エンジン２０内のオイルが外部に吐出されるのを抑制する。吐出されるのを抑制されたオイルは、ベアリング部９２の潤滑油となり得る。オイルシール部１２０ｂは、主としてウォーターポンプ４０から冷却水が外部に吐出されるのを抑制する。オイルシール部１２０ａ及オイルシール部１２０ｂのことを「オイルシール部１２０」と総称する場合がある。

ベアリング部９２及びオイルシール部１２０には、開口部１１１及び開口部１１２が設けられている。具体的には、ベアリング部９２には、開口部１１１が設けられる。オイルシール部１２０には、開口部１１２が設けられる。開口部１１１及び開口部１１２は、同軸上に設けられている。開口部１１１及び開口部１１２は、インペラ１００の軸部１０２に垂直方向の軸線に対して傾斜している。

ベアリング部９２に設けられた開口部１１１は、エンジン２０の内側に向けて上方に傾斜して設けられている。オイルシール部１２０に設けられた開口部１１２は、外気空間に向けて下方に傾斜するように設けられている。ベアリング部９２には２つ以上のベアリング９０が設けられており、ベアリング部９２の開口部１１１は、複数のベアリング９０が配置されている間の空間に向けて開口するように設けられている。具体的には、開口部１１１は、ベアリング９０ａとベアリング９０ｂとの間の空間に向けて開口するように設けられている。

エンジン２０によれば、ハウジング１０４に同軸上に形成された開口部１１１及び開口部１１２を、ベアリング部９２及びオイルシール部１２０に設けている。そのため、ベアリング部９２では、開口部１１１からベアリング部９２にオイルを供給することができると共に、オイルシール部１２０では開口部１１１が、オイルシール部１２０の近傍に溜まるオイル、水、埃等を外部に抜く水抜き穴として機能する。開口部１１１及び開口部１１２は同軸状に設けられているので、開口部１１１及び開口部１１２を一度の機械加工で同時に形成することができる。

開口部１１１及び開口部１１２の軸線は、軸部１０２の軸線に直交する軸線に対して傾斜する。そのため、ベアリング部９２とオイルシール部１２０が軸部１０２の軸線に沿って配置されている場合でも、ベアリング部９２及びオイルシール部１２０を一度の機械加工で同時に形成することができる。

ベアリング部９２の開口部１１１は上方に向けて開口しているので、エンジン２０内のオイルをベアリング部９２内に効率的に給油できる。また、オイルシール部１２０の開口部１１２が外気空間に向けて下方に傾斜しているので、開口部１１２から効率的に水抜きすることができる。また、ハウジング１０４をエンジン２０に寄せて配置しても、オイルシール部１２０の開口部１１２を外気に開放できる。

開口部１１１は、ベアリング９０ａが配置された位置とベアリング９０ｂが配置された位置との間に設けられているので、単一の開口部１１１から両側のベアリング９０に効果的に給油することができる。

図１０は、被動ギア６３の軸部８０とウォーターポンプ４０の軸部１０２との噛み合い部の断面図を示す。被動ギア６３の軸部８０は、ウォーターポンプ４０の軸部１０２と対向する面に、平面部８１を持つ。ウォーターポンプ４０の軸部１０２は、被動ギア６３と対向する面に、平面部１０１を有する。インペラ１００は、被動ギア６３の軸部８０の平面部８１とウォーターポンプ４０の軸部１０２の平面部１０１とがかみ合うことによって回転する。

以上に説明したように、エンジン２０は、ウォーターポンプ４０のインペラ１００を、第２カムシャフト５２と同軸かつ同方向に回す構造を備える。また、第１カムシャフト５１の回転を、駆動ギア６１、中間ギア６２及び被動ギア６３を含む回転減速機構を介してインペラ１００に伝達して回転させることができる。エンジン２０によれば、駆動ギア６１と被動ギア６３のギア比を調節することで、インペラ１００の回転数を適切な値に設計することができる。これにより、インペラ１００を、クランクシャフトの回転数の１／２より低い適切な回転数で回転させるよう設計することができる。そのため、インペラ１００の攪拌フリクションを低減できる。また、第２カムシャフト５２の延長線上にインペラ１００を配置することができるので、インペラ１００を第２カムシャフト５２で直接回転させる駆動方式の設計に基づいて、配管類について最小限の設計変更で対応することができる。なお、被動ギア６３に替えて第２カムシャフト５２と軸部１０２とを結合するカップリングジョイントを設ければ、インペラ１００を第２カムシャフト５２で直接回転させる駆動方式に変更することができる。

図１１は、ステー３２の外観を示す図である。図１２は、ウォーターポンプ４０と第１シリンダヘッド２６との取り付け部分をシリンダ軸線ＡＸに沿って上方からからみた図である。

第１シリンダヘッド２６は、第１シリンダヘッド２６の本体部３００にシリンダーヘッド側第１取付部３０１を備える。ステー３２は、第１シリンダヘッド２６の本体部３００から第１ヘッドカバー２７側に延伸するように取り付けられている。ステー３２には、シリンダーヘッド側第２取付部３０２が設けられている。

ウォーターポンプ４０には、ポンプ側ステー４１の先端部にウォーターポンプ側第１取付部４０１が設けられている。ウォーターポンプ４０には、ポンプ側ステー４２の先端部にウォーターポンプ側第２取付部４０２が設けられている。ウォーターポンプ４０は、締結部材４１１及び締結部材４１２により、第１シリンダヘッド２６に締結される。

具体的には、ポンプ側ステー４１のウォーターポンプ側第１取付部４０１は、第１シリンダヘッド２６のシリンダーヘッド側第１取付部３０１及びハウジング１０４と、車幅方向に共締めされる。ポンプ側ステー４２のウォーターポンプ側第２取付部４０２は、第１シリンダヘッド２６に取り付けられたステー３２の先端のシリンダーヘッド側第２取付部３０２及びハウジング１０４と、車幅方向に共締めされる。このように、ステー３２はシリンダ軸線上からみてハウジング１０４と少なくとも一部が重なるように配置され、ウォーターポンプ４０は、第１シリンダヘッド２６から延びるステー３２によって第１シリンダヘッド２６に支持される。ステー３２とハウジング１０４がシリンダ軸線上から見て少なくとも一部が重なるように配置されるので、エンジン２０の小型化を図ることができる。

図１３は、第１カムホルダ６４の変形例としての第１カムホルダ５６４ａ及び第１カムホルダ５６４ｂを示す。図１３は、第１シリンダヘッド２６の内部構造を示し、図３に対応する図である。第１カムホルダ５６４ａは、第１カムシャフト５１及び第２カムシャフト５２を支持し、第１カムホルダ５６４ｂは第１カムシャフト５１を支持する。

第１カムホルダ６４と同様に、第１カムホルダ５６４ａ及び第１カムホルダ５６４ｂのそれぞれには、中間ギア６２の軸部を差し込む開口部が設けられる。中間ギア６２の軸部の軸方向の一方が第１カムホルダ５６４ａの開口部に支持され、中間ギア６２の軸部の軸方向の他方が第１カムホルダ５６４ｂの開口部に支持される。これにより、中間ギア６２は、第１カムホルダ５６４ａと第１カムホルダ５６４ｂとの間に挟まれるように設けられ、第１カムホルダ５６４ａと第１カムホルダ５６４ｂとの間に支持される。

以上に説明したウォーターポンプ４０のインペラ１００は、カムシャフトにより駆動される機能部材の一例である。カムシャフトにより駆動される機能部材として、インペラ以外の様々な部材を適用できる。また、インペラ１００の駆動方式は、第１カムシャフト５１から減速して回転させる方式に限られない。インペラ１００は、第２カムシャフト５２に接続されて、第２カムシャフト５２と同じ回転速度で駆動されてよい。第１カムシャフト５１及び第２カムシャフト５２は、クランクシャフトの回転に伴って回転するシャフトの一例である。インペラ１００は、クランクシャフトの回転に伴って回転する任意のシャフトから回転を伝達してよい。

以上、自動二輪車の実施形態を用いて、エンジン２０が備える構造を説明した。しかし、エンジン２０が備える構造は、自動二輪車以外の鞍乗り型車両のエンジンに適用できる。例えば、エンジン２０が備える構造は、三輪の鞍乗り型車両や、４輪の鞍乗り型車両にも適用できる。エンジン２０の構造は、鞍乗り型車両に限らず、任意の輸送機器のエンジンの構造に適用できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、技術的に矛盾しない範囲において、特定の実施形態について説明した事項を、他の実施形態に適用することができる。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ メインフレーム、２ フロントフォーク、３ 操舵ハンドル、４ 前輪、５ スイングアーム、６ 後輪、７ 駆動チェーン、８ 燃料タンク、９ シート、１０ 自動二輪車、１１ クランクケース、１５ オイルパン、１７ スプロケット、１８ ラジエータ、１９ 排気マフラー、２０ エンジン
２１ 第１シリンダバンク
２２ 第２シリンダバンク
２４ 第１シリンダブロック
２５ 排気管
２６ 第１シリンダヘッド
２７ 第１ヘッドカバー
２８ 第２シリンダブロック
２９ 第２シリンダヘッド
３１ 第２ヘッドカバー
３２ ステー
３４ 点火プラグ取り付け部
３５ 点火プラグカバー
４０ ウォーターポンプ
４１、４２ ポンプ側ステー
５１ 第１カムシャフト、５２ 第２カムシャフト
５３ 第１カムギア、５４ 第２カムギア
５８ プラグ挿入筒、５９ 点火プラグ
６０ 回転減速機構
６１ 駆動ギア、６２ 中間ギア、６３ 被動ギア
６４ 第１カムホルダ、６５ 第２カムホルダ、６６ 第３カムホルダ
６８ 締結部、６９ 締結部材
７０ 軸部材
７２ ギア部
７３ 開口部
７４ 支持部
７５ 開口部
７６ 支持部材
７７ 抜け止め用凹部
７８ 貫通口
８０ 軸部
８１ 平面部
８２ ギア部
８３ 凹部
８４ 延出部
８７ 中空部
９０ａ、９０ｂ ベアリング
９２ ベアリング部
１００ インペラ
１０１ 平面部
１０２ 軸部
１０４ ハウジング
１１１、１１２ 開口部
１２０ オイルシール部
３００ 本体部
３０１ シリンダーヘッド側第１取付部
３０２ シリンダーヘッド側第２取付部
４０１ ウォーターポンプ側第１取付部
４０２ ウォーターポンプ側第２取付部
４１１、４１２ 締結部材
５６４ 第１カムホルダ

Claims (6)

1. クランクシャフトの回転に伴って回転するシャフト（５１）と同軸上にウォーターポンプ（４０）が配置された内燃機関（２０）において、
   前記ウォーターポンプ（４０）のハウジング（１０４）は、前記ウォーターポンプ（４０）のインペラ（１００）を回転させる回転部材（１０２）を回動可能に支持するベアリング（９０ａ、９０ｂ）が配置されたベアリング部（９２）と前記内燃機関内のオイルをシールするオイルシール部（１２０）を有していると共に、
   前記ベアリング部（９２）と前記オイルシール部（１２０）には同軸上に設けられた開口部（１１１、１１２）が設けられている内燃機関。
2. 請求項１に記載の内燃機関において、前記開口部（１１１、１１２）は、前記インペラ（１００）の回転軸に垂直方向の軸線に対して傾斜している内燃機関。
3. 請求項２に記載の内燃機関において、前記ベアリング部（９２）に設けられた開口部（１１１）は前記内燃機関（２０）の内側に向けて上方に傾斜して設けられ、前記オイルシール部（１２０）に設けられた開口部（１１２）は外気空間に向けて下方に傾斜するように設けられている内燃機関。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関において、前記ベアリング部（９２）には２つ以上のベアリング（９０ａ、９０ｂ）が設けられており、前記ベアリング部（９２）の開口部（１１２）は前記ベアリング（９０ａ、９０ｂ）が配置されている間の空間に向けて開口するように設けられている内燃機関。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関において、前記ウォーターポンプ（４０）はシリンダヘッド（２６）と前記シリンダヘッド（２６）から延びるステー（３２）によって支持されており、前記ステー（３２）はシリンダ軸線上からみて前記ハウジング（１０４）と少なくとも一部が重なるように配置されている内燃機関。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関において、前記ウォーターポンプ（４０）を駆動させる被動ギア（６３）は前記ウォーターポンプ（４０）を駆動させる為の軸部（８０）と前記軸部（８０）を中心とした凹部（８３）が設けられており、前記軸部（８０）と篏合する前記回転部材（１０２）を回動可能に支持する前記ベアリング（９０ａ、９０ｂ）が前記被動ギア（６３）の回転軸線方向において、前記凹部（８３）と重なるように配置されている内燃機関。

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