JP3937413B2 - エンジンのドレン構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのドレン構造に関し、特に、クランクケース内に形成された複数の部屋からオイルを排出するためのエンジンのドレン構造に関するものである。

エンジンに関する技術として、クランクケース内にクランク室とミッション室とを設け、ミッション室の下部をオイルタンクとして利用することによって、外付のオイルタンクを省略することができるドライサンプ式の４サイクルエンジンがある。

このエンジンでは、ミッション室内に貯留されたオイルをフィードポンプで吸い上げてエンジン内の各機関に送給し、潤滑後のオイルを、クランクケースの下部でミッション室と隔壁により区画された部屋（戻り油室）に流下させ、この戻り油室からスカベンジングポンプによりミッション室に戻すようになっている。

しかし、このエンジンは、オイル交換等のために内部のオイルを全て抜き取る場合、ミッション室だけでなく戻り油室に残存しているオイルも抜き取らなければならないため、図６に示すように、クランクケースの底壁１００には、ミッション室１０１、戻り油室１０２のそれぞれに対応したドレン孔１０３を形成し、それぞれをプラグ用ボルト１０４で閉塞しなければならなかった。このため、オイル交換の際には、全てのプラグ用ボルト１０４の着脱が必要となり、手間がかかっている。

一方、特許文献１には、ウェットサンプ式のエンジン等に用いられるオイルパンを複数の油槽に区画し、各油槽のオイルをひとつのドレンポートから排出するようにした技術が開示されている。

具体的には、図７に示すように、オイルパン１０５内を複数の油槽に区画するオイルセパレータ１０６を底壁１０７上に設け、オイルセパレータ１０６の下端部に厚肉部１０８を形成するとともに、その内部に底壁１０７からドレンポート１０９を穿設し、厚肉部１０８の外周部に各油槽からドレンポート１０９に通ずる排油通路１１０を形成したものである。また、厚肉部１０８内のドレンポート１０９に雌ねじを形成し、ドレンプラグ１１１を下方から螺合することによってドレンポート１０９を閉塞するようになっている。
実開昭６２−３８４０８号公報

図７に示す上記特許文献１の技術では、オイルパン１０５を複数の油槽に区画しているにも関わらず、１つのドレンプラグ１１１を着脱するだけで、オイル交換等の作業が効率よく行える点で有用である。

しかしながら、ドレンプラグ１１１を螺合するためのボス部として機能する厚肉部１０８が、オイルパンの底壁１０７と密着しているためにドレンプラグ１１１の締め付け代がなく、ドレンポート１０９のシール性を高めることが困難である。

また、厚肉部１０８には、ドレンポート１０９だけではなく、各油槽とドレンポート１０９とを連通させる排油通路１１０が必要であり、結局複数の孔を形成しなければならないため、製造時間やコストが増加する。

本発明は、このような実情に鑑みたものであり、隔壁で区画された複数の部屋から一つのドレン孔でオイルを排出することができ、プラグ用ボルトで閉塞したドレン孔のシール性を高めるとともに、容易に製造することができるエンジンのドレン構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、エンジンのクランクケース底壁に、クランクケース内を区画する隔壁と、該隔壁で区画された各部屋からオイルを排出するためのドレン孔とを設け、前記クランクケース内に雌ねじを有するボス部を設け、前記ドレン孔にプラグ用ボルトを下方から挿入して前記ボス部の雌ねじに螺合することにより、前記ドレン孔を閉塞するようにしたエンジンのドレン構造において、前記ドレン孔は、隔壁の厚さよりも大径で、隔壁で区画された各部屋に跨るようにクランクケース底壁から隔壁にかけて１つ形成され、
前記ボス部は、前記隔壁に一体に形成され、かつ、クランクケース底壁から上方に間隔を隔てていることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ドレン孔と略同心上に前記ボス部の雌ねじ孔が形成されると共に、隔壁には、ドレン孔を形成した部分に、プラグ用ボルトが螺合する雌ねじが形成されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、クランクケース底壁から間隔を隔てて上方に位置するとともに、隔壁を介してクランクケース底壁に接続されたクランク室底壁を備え、クランク室底壁に、ボス部が下方突出状に一体的に形成されていることを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、ボス部の雌ねじがクランク室底壁を貫通して形成され、クランク室が雌ねじ内を介してドレン孔に連通されていることを特徴とするものである。

請求項１記載の発明によれば、プラグ用ボルトが螺合する雌ねじを有するボス部は、隔壁に一体に形成され、かつ、クランクケース底壁から上方に間隔ａを隔てて形成されているので、ボス部とクランクケース底壁との間隔がプラグ用ボルトの締め付け代として機能し、より強くプラグ用ボルトをボス部に締結することができ、ドレン孔のシール性を高めることができる。また、ドレン孔を隔壁の厚さよりも大径にして、隔壁で区画された各部屋に跨るように底壁及び隔壁に形成しているので、１つのドレン孔を形成するだけで、各部屋をドレン孔に連通させることができ、製造が容易となる。

請求項２記載の発明によれば、隔壁のドレン孔形成部分に形成した雌ねじにプラグ用ボルトを螺合することにより、隔壁とプラグ用ボルトとの隙間から各部屋間でオイルが漏れるのを防止できる。

請求項３記載の発明によれば、ボス部がクランク室底壁から下方突出状に一体的に形成されているので、ボス部の強度を高めることができる。

請求項４記載の発明によれば、クランク室が雌ねじ内を介してドレン孔に連通されるので、隔壁により区画された各部屋だけでなく、クランク室のオイルも１つのドレン孔から排出できる。

［エンジンの全体構成及び内部構造］
図１は本発明を適用したドライサンプ式の単気筒４サイクルエンジンの全体側面図である。エンジン１は、クランクケース２の上に、シリンダ３、シリンダヘッド４及びヘッドカバー５を順次締結してなり、クランクケース２内には、クランク室６（図３）及びミッション室７が形成されている。図１中、符号Ｏ１はクランク室６に配設されたクランク軸芯、Ｏ２,Ｏ３はそれぞれミッション室７に配設された変速入力軸芯及び変速出力軸芯を示している。

図２は、図１のII−II断面図であり、クランクケース２は、左右のクランクケース部材８，９に２分割されており、両クランクケース部材８，９は、シリンダ中心線Ｘを通りクランク軸心Ｏ１と直交する面を合わせ面として結合されている。

左側のクランクケース部材８の端壁８Ａには、クランクケースカバー１０が締着されており、このクランクケースカバー１０で覆われる部屋１２には、ジェネレータ１３が収納されている。以下、この部屋１２をジェネレータ室と称する。

左右クランクケース部材８，９の端壁８Ａ，９Ａには、軸受１４を介してクランク軸１５が回転可能に支持されている。クランク軸１５は、左右２分割構造となっており、クランクピン１６により左右のクランク軸部分が結合されている。

クランク軸１５の左端部分は、ジェネレータ室１２内に突出し、カムチェーン用スプロケット１７が形成されるとともに、ジェネレータ１３のロータが取り付けられている。

クランク軸１５に形成したカムチェーン用スプロケット１７には、カムチェーン１８が巻き掛けられ、カムチェーン１８は、シリンダ３及び図１に示したシリンダヘッド４内を通ってヘッドカバー５内に至り、カム軸２０のスプロケット２０Ａに巻き掛けられている。

図３は、クランクケース２を示す図２のIII−III断面図であり、クランクケース２の前部にクランク室６が設けられ、後部にはミッション室７が設けられ、クランク室６とミッション室７の間には一定高さの仕切り壁２３がクランクケース２と一体に形成されている。この仕切り壁２３により、ミッション室７の下部に、クランク室６から隔離されたオイルタンク室２５が形成されている。なお、図３には、オイルタンク室２５に貯留されたオイルの上面Ｌ１を２点差線で示している。

仕切り壁２３は、上端がクランク軸芯Ｏ1と略同じかやや高い位置にあり、この上端位置からクランク軸心Ｏ１を中心として前下方に円弧状に延びている。仕切り壁２３の前半部は、クランク室６の底壁６Ａを構成している。

クランクケース２の底壁２Ａには、上方に突出する隔壁２７が一体的に形成されている。隔壁２７は、クランク軸心Ｏ１の略直下に位置し、隔壁２７の上端はクランク室６の底壁６Ａに一体的に繋がり、左右両端は、図２に示すように、クランクケース２の左右端壁８Ａ，９Ａに一体的に繋がっている。隔壁２７は、仕切り壁２３とともにミッション室７のオイルタンク室２５を区画するものとなっている。

なお、図３に示すように、クランク室６の底壁６Ａの下方で隔壁２７の前側に形成された部屋は、エンジン１内の各機関を潤滑した後のオイルが戻される戻り油室３０とされている。この戻り油室３０の詳細は次に述べる。

〔エンジン内の潤滑作用〕
図１に示すように、クランクケース２の左右一端（左端）にはスカベンジングポンプ３２が、左右他端（右端）にはフィードポンプ３３が、それぞれ同軸上に配置されており、フィードポンプ３３によってエンジン１内の各機関にオイルを送給し、スカベンジングポンプ３２によって潤滑後のオイルをオイルタンク室２５に戻すようになっている。

エンジン運転中、オイルタンク室２５内のオイルは、フィードポンプ３３によって吸い上げられてクランク室６内に送られ、クランク軸１５等を潤滑する。また、オイルは、ミッション室７やヘッドカバー５周りにもパイプ３４等を介して送られ、ミッション室７内の変速軸やギヤ、ヘッドカバー５周りのカム軸２０等を潤滑する。

カム軸２０の潤滑に利用されたオイルは、図２に示すように、シリンダ３やクランクケース２に設けられたカムチェーン１８の挿通路３５を通ってジェネレータ室１２に流下する。クランク室６のクランク軸１５等を潤滑したオイルはクランク室６の底壁６Ａ上に流下する。また、図３に示すように、ミッション室７の変速軸等を潤滑したオイルはそのままオイルタンク室２５に流下する。

クランク室６の底壁６Ａ前端とクランクケース２の前壁とは、間隔Ｔがあけられており、クランク室６の底壁６Ａ上に流下したオイルは、この間隔Ｔから戻り油室３０に戻される。また、図１に示すように、ジェネレータ室１２と戻り油室３０とは、戻り流路３６によって連通されており、ジェネレータ室１２に流下したオイルは戻り流路３６を介して戻り油室３０に戻される。

戻り油室３０には、第１の吸上げ流路３７が開口し、該第１の吸上げ流路３７は、スカベンジングポンプ３２の吸引側の第２の吸上げ流路３８に連通している。そして、戻り油室３０内のオイルは、スカベンジングポンプ３２により、第１、第２の吸上げ流路３７，３８を介して吸い上げられ、ミッション室６内のオイルタンク室２３に戻されるようになっている。

〔エンジンのドレン構造〕
図３に示すように、クランクケース２の底壁２Ａには、クランクケース２内のオイルを排出するためのドレン孔４０が形成されている。

図４は、ドレン孔４０を形成した部位を拡大して示す側面断面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ矢視図である。ドレン孔４０は、その直径Ｄが隔壁２７の厚さｔよりも大径とされ、隔壁２７が形成されている部分に重なるようにクランクケース２の底壁２Ａから隔壁２７かけて形成されている。したがって、ドレン孔４０は、隔壁２７によって区画されたオイルタンク室２５と戻り油室３０に跨って形成され、両室２５，３０を相互に連通する。

ドレン孔４０の上方にはボス部４１が設けられている。ボス部４１の内部には雌ねじ（雌ねじ孔）４２が形成され、この雌ねじ４２はドレン孔４０と同心上に配置されている。ボス部４１は、クランクケース２の底壁２Ａと間隔ａを隔てて隔壁２７と一体的に形成されている。また、ボス部４１の上端部は、クランク室６の底壁６Ａに一体的に繋がっており、よって、クランク室６の底壁６Ａから下方に突出した形態となっている。これにより、ボス部４１の強度が高められている。

ボス部４１の雌ねじ４２には、ドレン孔４０を閉塞するプラグ用ボルト４３が螺合されている。このプラグ用ボルト４３は、クランクケース２の底壁２Ａの下方からドレン孔４０に挿入され、当該底壁２Ａの下面との間に環状のシール５０を挟持することにより、オイル漏れが生じないようにシールするものとなっている。

なお、ドレン孔４０は、図２に示すように、クランクケース２の左右一端、具体的には右端に形成されており、ボス部４１は、クランク室６の底壁６Ａだけでなくクランクケース２の端壁９Ａにも一体的に繋がっている。隔壁２７、ドレン孔４０、及びボス部４１は、図３に示すように、クランク室６の底壁６Ａの一番低い位置に対応して形成されている。
また、図２及び図３では、ボス部４１に締結したプラグ用ボルト４３の頭部がクランクケース底壁２Ａから突出するのを防止するため、当該底壁２Ａのドレン孔４０形成部分を少し底上げした形態で示し、図４では、当該底壁２Ａを底上げしていない形態で示しているが、いずれの形態を採用してもよい。

図５は、図４のＶ−Ｖ矢視図であり、隔壁２７のドレン孔４０を形成している部分には、プラグ用ボルト４３が螺合する雌ねじ４４が形成されている。これにより、隔壁２７とプラグ用ボルト４３とはねじ結合され、両者の隙間を介してオイルタンク室２５と戻り油室３０との間でオイルの漏れが生じないようにシール性を高めている。

クランクケース底壁２Ａのドレン孔４０を形成している部分には、プラグ用ボルト４３が螺合する雌ねじは形成されておらず、プラグ用ボルト４３を挿入可能な孔として構成されている。ただし、この部分にも雌ねじを形成し、プラグ用ボルト４３を螺合するようにしてもよい。

図４に示すように、エンジン１のオイル交換等を行う場合、プラグ用ボルト４３をドレン孔４０から取り外してクランクケース２内のオイルを抜き取るが、この際、一つのプラグ用ボルト４３を取り外すだけで、オイルタンク室２５内のオイルだけでなく戻り油室３０に残ったオイルも同時にドレン孔４０から排出（矢印で示す）することができる。また、オイルを抜き取った後、ドレン孔４０を再度閉塞する際にも、１つのプラグ用ボルト４３をドレン孔４０に挿入し、ボス部４１に締結するだけでよいため、オイル交換作業を簡単且つ迅速に行うことができるようになっている。

ボス部４１は、クランクケース２の底壁２Ａから上方に間隔ａを隔てて形成されているため、この間隔ａがプラグ用ボルト４３の締め付け代として機能し、プラグ用ボルト４３をボス部４１に強く締結することができるようになっている。このため、ドレン孔４０のシール性を高めることができ、振動等に起因してドレン孔４０からオイルが漏れるようなことを防止できるようになっている。

また、ドレン孔４０を、隔壁２７の厚さｔよりも大径にして、オイルタンク室２５と戻り油室３０とに跨るように形成しているので、１つのドレン孔４０を形成するだけで、各室２５，３０をドレン孔４０に連通させることができ、よって、ドレン孔４０を形成するための加工が容易となり、製造時間及びコストの低減が可能となる。

ボス部４１に形成された雌ねじ４２は、ボス部４１を越えて更に上方へ延び、クランク室６の底壁６Ａを貫通するにいたっている。したがって、この雌ねじ４２内を介してクランク室６がドレン孔４０に連通され、プラグ用ボルト４３を取り外すことにより、クランク室６の底壁６Ａ上に残ったオイルもドレン孔４０から排出できるようになっている。なお、雌ねじ４２により底壁６Ａを貫通する加工は、ドレン孔４０の下孔加工と同時にすることができる。したがって、製造工数を増加するものではない。

〔他の実施形態〕
（１）ボス部４１の雌ねじ４２は、クランク室６の底壁６Ａを貫通せずに、ボス部４１内で止まった形態とすることができる。つまり、クランク室６の底壁６Ａ上に残ったオイルが直接ドレン孔４０から排出されないように構成することができる。また、この場合には、隔壁２７、ドレン孔４０、ボス部４１は、クランク室６の底壁６Ａの一番低い位置から前または後にずれた位置に形成することができる。

（２）上記実施形態では、クランクケース２内を区画する隔壁２７が左右方向に延伸したものとなっているが、十字状、Ｔ字状等に前後左右方向に延伸し、クランクケース２内を３以上の部屋に区画する構成とすることができる。この場合、隔壁２７の交差部分にドレン孔４０を形成することにより、１つのドレン孔４０から３以上の部屋のオイルを同時に排出することができる。

本発明は、例えば、自動二輪車等の車両に用いられるエンジンのドレン構造として有用に利用できる。

本発明の実施形態に係るエンジンの全体側面図である。 図１のII−II断面図である。 クランクケースを示す図２のIII−III断面図である。 ドレン孔の形成部位を拡大して示す側面断面図である。 図４のＶ−Ｖ断面図である。 従来例に係るエンジンのドレン構造を示す側面断面図である。 従来例（特許文献１）に係るエンジンのドレン構造を示す側面断面図である。

符号の説明

１ エンジン
２ クランクケース
２５ オイルタンク室
３０ 戻り油室
４０ ドレン孔
４１ ボス部
４２ 雌ねじ
４３ プラグ用ボルト

Claims (4)

1. エンジンのクランクケース底壁に、クランクケース内を区画する隔壁と、該隔壁で区画された各部屋からオイルを排出するためのドレン孔とを設け、前記クランクケース内に雌ねじを有するボス部を設け、前記ドレン孔にプラグ用ボルトを下方から挿入して前記ボス部の雌ねじに螺合することにより、前記ドレン孔を閉塞するようにしたエンジンのドレン構造において、
   前記ドレン孔は、隔壁の厚さよりも大径で、隔壁で区画された各部屋に跨るようにクランクケース底壁から隔壁にかけて１つ形成され、
   前記ボス部は、前記隔壁に一体に形成され、かつ、クランクケース底壁から上方に間隔を隔てていることを特徴とするエンジンのドレン構造。
2. 前記ドレン孔と略同心上に前記ボス部の雌ねじ孔が形成されると共に、隔壁には、ドレン孔を形成した部分に、プラグ用ボルトが螺合する雌ねじが形成されていることを特徴とする請求項１記載のエンジンのドレン構造。
3. クランクケース底壁から間隔を隔てて上方に位置するとともに、隔壁を介してクランクケース底壁に接続されたクランク室底壁を備え、クランク室底壁に、ボス部が下方突出状に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンのドレン構造。
4. ボス部の雌ねじがクランク室底壁を貫通して形成され、クランク室が雌ねじ内を介してドレン孔に連通されていることを特徴とする請求項３記載のエンジンのドレン構造。

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