JP3863707B2 - バランサ付エンジンにおける潤滑構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトと、該クランクシャフトに連動して回転するバランサシャフトとを、相互に平行な軸線まわりに回転自在に支承するエンジンケースに、歯車式変速機構を収納するミッション室と、前記バランサシャフトに設けられたバランサを収納するバランサ室とが、オイルの貯溜を可能として形成されるバランサ付エンジンに関し、特に、バランサ室からのオイルをミッション室に戻すための潤滑構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バランサシャフトが備えるバランサを収納してエンジンケース内に形成されるバランサ室のオイルをミッション室側に戻すようにし、バランサがオイルを攪拌することによる攪拌抵抗を減少するようにした潤滑構造が、たとえば特開昭６４−３２０２４号公報で開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、クランクシャフトに設けられた駆動歯車と、バランサシャフトに設けられた被動歯車との噛合部を歯車ポンプとして機能させ、その歯車ポンプでバランサ室内のオイルをミッション室内の上部に汲上げるようにしているが、エンジンケースと、該エンジンケースに結合されるプレートとでオイルを導く通路を構成するようにしており、部品点数が多くなって通路構造が複雑となる。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でバランサ室のオイルをミッション室に戻すようにしてバランサによる攪拌抵抗を低減し得るようにしたバランサ付エンジンにおける潤滑構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、クランクシャフトと、該クランクシャフトに連動して回転するバランサシャフトとを、相互に平行な軸線まわりに回転自在にエンジンケースに支承するバランサ付エンジンであって、エンジンケースに、歯車式変速機構を収納するミッション室と、前記バランサシャフトに設けられたバランサを収納するバランサ室とが、オイルの貯溜を可能として形成されるものにおいて、前記バランサ室に一端を通じさせる連通路が前記エンジンケースに形成され、前記ミッション室を横断するとともに前記クランクシャフトに連動して回転することを可能として前記エンジンケースに回転自在に支承される回転軸に、一端を前記連通路の他端に通じさせるとともに他端を閉じて該回転軸の軸方向に延びるオイル通路と、前記ミッション室に対応する部分でオイル通路に内端を通じさせるとともに外端を回転軸の外面に開口させたオイル孔とが設けられ、前記回転軸の回転に応じて前記オイル孔内のオイルに作用する遠心力で、前記オイル通路から該オイル孔を経て前記ミッション室内に流通するオイルの流れが生じ、それに伴い前記バランサ室内の貯溜オイルが前記連通路、前記オイル通路および前記オイル孔を経て前記ミッション室内に戻されるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、回転軸がクランクシャフトに連動して回転するのに応じてオイル孔内のオイルに遠心力が作用し、回転軸内のオイル通路からオイル孔を経てミッション室内に流通するオイルの流れが生じ、バランサ室が連通路を介して前記オイル通路に通じているので、バランサ室内に貯溜されたオイルは連通路、オイル通路およびオイル孔を経てミッション室内に戻されることになり、従来用いられた歯車ポンプ等の機構を構成することもなく、また複雑な通路構造を構成する必要もなく、簡単な構成でバランサ室のオイルをミッション室に戻すことを可能とし、バランサによる攪拌抵抗を低減することができる。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記歯車式変速機構の一部を構成して前記回転軸の外周に装着される歯車に対応する部分で、前記回転軸にオイル孔が設けられることを特徴とし、かかる構成によれば、ミッション室に戻されるオイルで歯車式変速機構の潤滑を果すことができる。
【０００８】
また請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記バランサ室は、前記バランサシャフトの軸線方向に互いに離間して一対設けられると共に、その各々のバランサ室には、前記バランサシャフトに相互に離間して設けた一対のバランサがそれぞれ収納されており、一方のバランサ室に前記連通路の一端が通じていると共に、その他方のバランサ室に収納されるバランサに、前記クランクシャフトに設けた駆動歯車と噛合 する被動歯車が一体に設けられることを特徴とする。
【０００９】
また請求項４記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、円筒状である前記回転軸内にはクラッチ操作用のリフト軸が軸方向移動可能に挿入され、そのリフト軸の一端は、前記回転軸の一端から突出していて、その突出端と、該リフト軸を駆動する操作軸とが、前記連通路の内部で互いに係合していることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１はエンジンの側面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線拡大断面図である。
【００１２】
先ず図１において、このエンジンは、たとえば自動二輪車に搭載される２気筒２サイクルエンジンであり、エンジンケース５と、自動二輪車の前後方向前方を向いて開いた略Ｖ字状の配置でエンジンケース５に結合される一対のシリンダブロック６，６と、それらのシリンダブロック６，６にそれぞれ結合されるシリンダヘッド７，７とを備える。
【００１３】
前記両シリンダブロック６，６内のピストンに共通に連結されるクランクシャフト８が、エンジンケース５内に形成されたクランク室（図示せず）を横断するようにしてエンジンケース５に回転自在に支承されており、エンジンケース５の上部には、前記クランク室に混合気を供給するための気化器９を含む吸気装置１０が接続される。
【００１４】
エンジンケース５の後部における右側には、前記クランクシャフト８からの動力を伝達可能である駆動スプロケット１１が配置されており、この駆動スプロケット１１には、図示しない後輪に駆動力を伝達するための無端状のチェーン１２が巻掛けられる。また前記クランクシャフト８は、エンジンケース５の右側面に取付けられる発電機１３のロータに連結される。
【００１５】
図２を併せて参照して、エンジンケース５は、ケース主体１４、該ケース主体１４の右側面に結合される右カバー板１５、ケース主体１４の左側面に結合される左カバー板１６、左カバー板１６よりも内方でケース主体１４の左側に結合される隔壁板１７等で構成される。
【００１６】
エンジンケース５内の下部には、ケース主体１４および隔壁板１７で規定されるミッション室１８がクランク室とは隔絶して形成されており、このミッション室１８には歯車式変速機構１９が収納される。該歯車式変速機構１９は、クランクシャフト８と平行な軸線を有する回転軸としてのメインシャフト２０と、該メインシャフト２０と平行な軸線を有するカウンタシャフト２１との間に、選択的に確立可能な複数変速段の歯車列が設けられて成るものである。
【００１７】
前記メインシャフト２０は、ミッション室１８内に貯溜されるオイルのエンジン停止時の液面以下となる位置でミッション室１８を横断するように配置されており、このメインシャフト２０の一端は、エンジンケース５におけるケース主体１４の右側部にシール付きボールベアリング２３を介して回転自在に支承され、メインシャフト２０の他端は、隔壁板１７および左カバー板１６を貫通する。しかもメインシャフト２０および隔壁板１７間にはシール付き複列ボールベアリング２４が介装される。
【００１８】
またカウンタシャフト２１は、前記メインシャフト２０よりも上方位置でミッション室１８を横断するように配置されており、該カウンタシャフト２１の一端はケース主体１４の右側部を貫通して外方に突出され、ケース主体１４およびカウンタシャフト２１間には、環状のシール部材２５と、該シール部材２５よりも内方に配置される複列ボールベアリング２６とが介装される。しかも駆動スプロケット１１がカウンタシャフト２１の一端突出部に固定される。さらにカウンタシャフト２１の他端は、隔壁板１７にボールベアリング２７を介して回転自在に支承される。
【００１９】
ケース主体１４および隔壁板１７と、左カバー板１６との間には、隔壁板１７によりミッション室１８と隔てられた動力伝達室２８が形成されており、前記メインシャフト２０の他端部は該動力伝達室２８を横断して左カバー板１６を貫通する。しかも左カバー板１６には、該左カバー板１６との間にクラッチ室３０を形成するカバー２９が結合されており、このクラッチ室３０に収納される発進クラッチ３１のクラッチインナ３２がメインシャフト２０の他端部に固定される。
【００２０】
発進クラッチ３１は、乾式の多板クラッチであり、受圧板３２ａを一体に有してメインシャフト２０とともに回転するクラッチインナ３２と、クランクシャフト８からの動力が伝達されるクラッチアウタ３３と、クラッチインナ３２との軸線まわりの相対回転を不能とするとともにクラッチインナ３２との制限された範囲での軸方向相対移動を可能として前記受圧板３２ａから軸方向外方に離隔した位置に配置される押圧板３４と、前記クラッチインナ３２に内周部がスプライン結合されて前記受圧板３２ａおよび押圧板３４間に配置される複数枚のクラッチ板３５，３５…と、それらのクラッチ板３５，３５…相互間に配置されるとともに前記クラッチアウタ３３に外周部がスプライン結合される複数枚の摩擦板３６，３６…と、各クラッチ板３５，３５…および摩擦板３６，３６…を相互に摩擦係合すべく押圧板３４を受圧板３２ａに近接する方向に付勢するばね力を発揮してクラッチインナ３２およびクラッチアウタ３３間に設けられるクラッチばね３７とを備える。
【００２１】
動力伝達室２８内でメインシャフト２０には、大径である被動歯車３８が相対回転可能に支承されており、クランクシャフト８に設けられた駆動歯車３９（図１参照）が該被動歯車３８に噛合される。また被動歯車３８には、左カバー板１６を液密に貫通してクラッチ室３０内に突入する伝達部材４０が結合されており、この伝達部材４０がダンパゴム４１を介して発進クラッチ３１のクラッチアウタ３３に連結される。すなわちクランクシャフト８からの動力は、駆動歯車３９、被動歯車３８、伝達部材４０およびダンパゴム４１を介して発進クラッチ３１のクラッチアウタ３３に入力されるものであり、発進クラッチ３１が動力伝達状態のときには、前記クラッチアウタ３３からクラッチ板３５，３５…、摩擦板３６，３６…およびクラッチインナ３２を介してメインシャフト２０に動力が伝達される。
【００２２】
クランクシャフト８の下方でエンジンケース５のケース主体１４には、その左右両側部間にわたる筒部１４ａが一体に設けられており、クランクシャフト８と平行な軸線を有する円筒状のバランサシャフト４３が該筒部１４ａ内に挿入される。しかも筒部１４ａの一端部およびバランサシャフト４３間にはシール付きボールベアリング４４が設けられ、筒部１４ａの他端部およびバランサシャフト４３間にはボールベアリング４５が設けられており、バランサシャフト４３は、クランクシャフト８と平行な軸線まわりの回転を可能としてケース主体１４すなわちエンジンケース５に支承される。
【００２３】
ケース主体１４と、該ケース主体１４に結合される右カバー板１５との間には、前記バランサシャフト４３の一端を臨ませるバランサ室４６が形成されており、バランサシャフト４３の一端にはバランサ室４６に収納されるバランサ４８が一体に設けられる。一方、バランサシャフト４３の他端には前記バランサ４８と同位相にしてバランサ４９が固定されており、このバランサ４９と一体に形成された被動歯車５０に、クランクシャフト８に設けられた駆動歯車５１（図１参照）が噛合する。しかも前記バランサ４９および被動歯車５０は、前記被動歯車５０および駆動歯車５１の噛合を許容しつつ動力伝達室２８の一部を囲むようにしてケース主体１４に一体に設けられた壁５２内に形成されるバランサ室４７に収納されるものである。
【００２４】
ところで、バランサ室４７を含む動力伝達室２８には、エンジン停止時においてはミッション室１８内と液面を同一とするまでオイルが貯溜され、エンジン運転状態にあっては、ミッション室１８内のオイルの液面が所定値以上となるのに応じて該ミッション室１８から溢流したオイルが導入されるものであり、エンジン運転時にあっては、クランクシャフト８に連動して回転する被動歯車３８により、バランサ室４７を含む動力伝達室２８内のオイルが撥ね飛ばされ、動力伝達室２８の内面に沿って流下することになる。
【００２５】
而してバランサ４９による攪拌抵抗を低減するには、バランサ室４７内からオイルを速やかに排除することが必要であり、左カバー板１６の内面には、図３で示すように、動力伝達室２８の内面に沿って流下してきたオイルを円筒状であるバランサシャフト４３内に導くべく下方に向って狭めるように形成されるガイド壁５３，５３と、ガイド壁５３，５３の下端部からバランサシャフト４３の他端部に突入するように形成された横断面半円形の樋部５４とが一体に設けられる。
【００２６】
またケース主体１４との間でバランサ室４６を形成する右カバー板１５は、バランサシャフト４３に同軸に連結されるウォータポンプ５５のポンプハウジング５６を、右カバー板１５に結合されるポンプカバー５７とともに構成するものであり、ポンプハウジング５６内に形成される渦室５８に収納されるインペラ５９が、右カバー板１５を液密にかつ回転自在に貫通するポンプ軸６０に設けられる。またポンプ軸６０は、バランサ室４７側からバランサシャフト４３内を流通してきたオイルの流通を可能としてバランサシャフト４３内に固定される係合部材６１に相対回転を不能として係合され、ポンプ軸６０はバランサシャフト４３とともに回転する。しかもポンプ軸６０およびバランサシャフト４３の係合、連結部は、バランサシャフト４３内からバランサ室４６へのオイルの流通を阻害することはない。
【００２７】
円筒状であるメインシャフト２０の発進クラッチ３１側の部分には、軸線まわりの回転および軸線方向の移動を可能とした第１リフト軸６２が液密に嵌合されており、第１リフト軸６２のメインシャフト２０からの突出部分が発進クラッチ３１の押圧板３４に固定的に連結される。またメインシャフト２０には、第１リフト軸６２との間に複数のボール６３…を介在させた第２リフト軸６４が、軸方向の移動を可能として同軸に挿入されており、この第２リフト軸６４の一端は、メインシャフト２０の一端から突出される。
【００２８】
一方、エンジンケース５のケース主体１４には、第２リフト軸６４と直交する軸線を有する操作軸６５が回動可能に支承されており、操作軸６５の内端部は、該操作軸６５の回動に応じて第２リフト軸６４を軸方向に押圧し得るようにして第２リフト軸６４の一端に、後述する連通路６７の内部で係合される。またエンジンケース５の外側方で操作軸６５の外端にはレバー６６が固定されており、このレバー６６には、図示しないクラッチレバーをドライバが操作するのに応じた操作力が入力される。
【００２９】
而して操作軸６５がドライバの操作に応じて回動すると、ボール６３…を相互間に挟む第１および第２リフト軸６２，６４が軸方向に押圧駆動される。それに応じて発進クラッチ３１の押圧板３４がクラッチインナ３２の受圧板３２ａから離反するように駆動され、発進クラッチ３１が、クランクシャフト８およびメインシャフト２０間の動力伝達を遮断することになる。
【００３０】
ケース主体１４と、該ケース主体１４に結合される右カバー板１５との間には、バランサ室４６に一端を通じさせる連通路６７が、バランサ室４６内でのバランサ４８の回転方向に沿う方向でバランサ室４６の外周から接線方向に延びるようにして形成される。一方、メインシャフト２０と、メインシャフト２０内に挿入される第２リフト軸６８との間には、メインシャフト２０と同軸に延びる環状のオイル通路６８が形成されており、このオイル通路６８の一端は前記連通路６７の他端に連通する。またオイル通路６８の他端は、メインシャフト２０に液密に嵌合されている第１リフト軸４２で閉じられる。
【００３１】
しかもメインシャフト２０のミッション室１８に対応する部分には、内端をオイル通路６８に通じさせるとともに外端をメインシャフト２０の外面に開口させたオイル孔６９，７０が設けられており、メインシャフト２０の動力伝達室２８に対応する部分には、オイル通路６８に内端を通じさせるとともに外端をメインシャフト２０の外面に開口させたオイル孔７１が設けられる。
【００３２】
オイル孔６９，７０は、ミッション室１８内の歯車式変速機構１９の一部を構成してメインシャフト２０の外周に装着される歯車７２，７３に対応する部分でメインシャフト２０に設けられ、オイル孔７１は、動力伝達室２８に配置される被動歯車３８に対応する部分でメインシャフト２０に設けられる。
【００３３】
ところで、メインシャフト２０は、エンジン停止時のミッション室１８内のオイルの液面以下の位置に配置されるものであり、エンジン停止時には、各オイル孔６９，７０、オイル通路６８、連通路６７、バランサ室４６およびバランサシャフト４３を介して、動力伝達室２８側のバランサ室４７にオイルが流れることになり、それによりエンジン停止時に、バランサ室４７を含む動力伝達室２８には、ミッション室１８内と液面を同一とするまでオイルが貯溜されることになる。
【００３４】
次にこの実施例の作用について説明すると、エンジンケース５に回転自在に支承された円筒状のバランサシャフト４３の両端にバランサ４８，４９が設けられ、それらのバランサ４８，４９を収納してエンジンケース５内に形成されるバランサ室４６，４７は、円筒状であるバランサシャフト４３自体を介して相互に連通しており、それらのバランサ室４６，４７内には同レベルのオイルが貯溜される。
【００３５】
一方、バランサ室４６に一端を通じさせる連通路６７がエンジンケース５に形成されており、エンジン停止時にはミッション室１８内のオイルの液面以下となる位置でミッション室１８を横断するとともにクランクシャフト８に連動して回転することを可能としてエンジンケース５に回転自在に支承されるメインシャフト２０内には、一端を前記連通路６７の他端に通じさせるとともに他端を閉じて該メインシャフト２０の軸方向に延びるオイル通路６８と、オイル通路６８に内端を通じさせるとともに外端をメインシャフト２０の外面に開口させたオイル孔６９，７０，７１とが設けられている。
【００３６】
したがってメインシャフト２０がクランクシャフト８に連動して回転するのに応じてオイル孔６９，７０，７１内のオイルに遠心力が作用し、メインシャフト２０内のオイル通路６８からオイル孔６９，７０，７１を経て流通するオイルの流れが生じ、バランサ室４６が連通路６７を介してオイル通路６８に通じているので、バランサ室４６内に貯溜されたオイルが連通路６７、オイル通路６８およびオイル孔６９，７０，７１を経てメインシャフト２０の外部に吸引される。
【００３７】
しかも前記オイル孔６９〜７１のうちオイル孔６９，７０は、ミッション室１８に対応する部分でメインシャフト２０に設けられているので、相互に連通したバランサ室４６，４７のオイルがミッション室１８内に戻されることになり、従来用いられた歯車ポンプ等の機構を構成することもなく、また複雑な通路構造を構成する必要もなく、簡単な構成でバランサ室４６，４７のオイルをミッション室１８に戻すことが可能となり、バランサ４８，４９による攪拌抵抗を低減することができる。
【００３８】
また歯車式変速機構１９の一部を構成してメインシャフト２０の外周に装着される歯車７２，７３に対応する部分でメインシャフト２０にオイル孔６９，７０が設けられるので、ミッション室１８に戻されるオイルで歯車式変速機構１９の潤滑を果すことができる。
【００３９】
さらにバランサ室４６に一端を通じさせる連通路６７は、本実施例ではバランサ室４６内でのバランサ４８の回転方向に沿う方向でバランサ室４６の外周から接線方向に延びるようにして形成されているので、バランサ４８がバランサ室４６内でポンプ作用を果すことになり、バランサ室４６から連通路６７を経てオイル通路６８までオイルが効率よく圧送されることになる。
【００４０】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、回転軸がクランクシャフトに連動して回転するのに応じてオイル孔内のオイルに遠心力が作用して、回転軸内のオイル通路からオイル孔を経てミッション室内に流通するオイルの流れが生じるが、バランサ室が連通路を介して前記オイル通路に通じているので、バランサ室内に貯溜されたオイルは連通路、オイル通路およびオイル孔を経てミッション室内に戻されることになり、これにより、従来用いられた歯車ポンプ等の機構を構成することなく、また複雑な通路構造を構成する必要もなく、バランサ室内に貯溜されたオイルを、簡単な構成でミッション室に戻すことが可能となり、バランサによる攪拌抵抗を低減することができる。
【００４２】
また請求項２記載の発明によれば、ミッション室に戻されるオイルで歯車式変速機構の潤滑を果すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 エンジンの側面図である。
【図２】 図１の２−２線断面図である。
【図３】 図２の３−３線拡大断面図である。
【符号の説明】
５・・・エンジンケース
８・・・クランクシャフト
１８・・・ミッション室
１９・・・歯車式変速機構
２０・・・回転軸としてのメインシャフト
４３・・・バランサシャフト
４６，４７・・・バランサ室
４７，４８・・・バランサ
５０・・・被動歯車
５１・・・駆動歯車
６２，６４・・・第１，第２リフト軸
６５・・・操作軸
６７・・・連通路
６８・・・オイル通路
６９，７０・・・オイル孔
７２，７３・・・歯車

Claims (4)

1. クランクシャフト（８）と、該クランクシャフト（８）に連動して回転するバランサシャフト（４３）とを、相互に平行な軸線まわりに回転自在にエンジンケース（５）に支承するバランサ付エンジンであって、
   エンジンケース（５）に、歯車式変速機構（１９）を収納するミッション室（１８）と、前記バランサシャフト（４３）に設けられたバランサ（４７，４８）を収納するバランサ室（４６，４７）とが、オイルの貯溜を可能として形成されるものにおいて、
   前記バランサ室（４６，４７）に一端を通じさせる連通路（６７）が前記エンジンケース（５）に形成され、前記ミッション室（１８）を横断するとともに前記クランクシャフト（８）に連動して回転することを可能として前記エンジンケース（５）に回転自在に支承される回転軸（２０）に、一端を前記連通路（６７）の他端に通じさせるとともに他端を閉じて該回転軸（２０）の軸方向に延びるオイル通路（６８）と、前記ミッション室（１８）に対応する部分でオイル通路（６８）に内端を通じさせるとともに外端を回転軸（２０）の外面に開口させたオイル孔（６９，７０）とが設けられ、
   前記回転軸（２０）の回転に応じて前記オイル孔（６９，７０）内のオイルに作用する遠心力で、前記オイル通路（６８）から該オイル孔（６９，７０）を経て前記ミッション室（１８）内に流通するオイルの流れが生じ、それに伴い前記バランサ室（４６，４７）内の貯溜オイルが前記連通路（６７）、前記オイル通路（６８）および前記オイル孔（６９，７０）を経て前記ミッション室（１８）内に戻されるようにしたことを特徴とする、バランサ付エンジンにおける潤滑構造。
2. 前記歯車式変速機構（１９）の一部を構成して前記回転軸（２０）の外周に装着される歯車（７２，７３）に対応する部分で、前記回転軸（２０）にオイル孔（６９，７０）が設けられることを特徴とする、請求項１記載のバランサ付エンジンにおける潤滑構造。
3. 前記バランサ室（４６，４７）は、前記バランサシャフト（４３）の軸線方向に互いに離間して一対設けられると共に、その各々のバランサ室（４６，４７）には、前記バランサシャフト（４３）に相互に離間して設けた一対のバランサ（４８，４９）がそれぞれ収納されており、一方のバランサ室（４６）に前記連通路（６７）の一端が通じていると共に、その他方のバランサ室（４７）に収納されるバランサ（４９）に、前記クランクシャフト（８）に設けた駆動歯車（５１）と噛合する被動歯車（５０）が一体に設けられることを特徴とする、請求項１記載のバランサ付エンジンにおける潤滑構造。
4. 円筒状である前記回転軸（２０）内にはクラッチ操作用のリフト軸（６２，６４）が軸方向移動可能に挿入され、そのリフト軸（６２，６４）の一端は、前記回転軸（２０）の一端から突出していて、その突出端と、該リフト軸（６２，６４）を駆動する操作軸（６５）とが、前記連通路（６７）の内部で互いに係合していることを特徴とする、請求項１記載のバランサ付エンジンにおける潤滑構造。

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