JP4031683B2 - Dry sump 4-cycle engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、オートバイあるいは騎乗型の不整地走行用四輪車等の車輌に適したドライサンプ式4サイクルエンジンに関し、特にオイルポンプの配置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ドライサンプ式4サイクルエンジンには、通常、2つのオイルポンプが備えられており、1つは、外部配置のオイルタンク又はエンジン本体内のオイルタンク室等のオイルタンク部から各注油個所にオイルを圧送するフィードポンプであり、1つは、各注油個所から戻ったオイルをオイルタンク又はオイルタンク室側へ汲み上げるスカベンジングポンプである。
【0003】
上記のように2つのオイルポンプを備える場合、従来のドライサンプ式4サイクルエンジンでは、クランク室の側方に形成されたクラッチ室内に、両ポンプを二段重ねで配置してある(特許文献1参照)。
【0004】
すなわち、特許文献1に記載されたドライサンプ式4サイクルエンジンは、同文献1の図10に記載されているように、クラッチ室内に、スカベンジングポンプとフィードポンプとをクランク軸芯方向に並設してあり、スカベンジングポンプのハウジングはクラッチカバーに設けられ、フィードポンプのハウジングはクランクケースとは別部材のポンプケースに設けられている。
【0005】
このように両オイルポンプをクランク軸芯方向に二段重ねで配置する構造では、エンジンのクランク軸芯方向の大形化を避けるために、同文献1の図8に記載されているように、クランク軸芯方向に見てクラッチの範囲から外れた下方位置に両オイルポンプを配置してある。また、両オイルポンプを下方に配置してあることにより、同文献1の図4のように、クラッチ室に溜められたオイル内にポンプ駆動ギヤの全体が浸る状態となっている。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−288214号公報(図4、図8、図10)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
両オイルポンプをクランク軸芯方向に見てクラッチの範囲から外れた位置に配置してあると、クラッチ室を覆うクラッチカバーの合わせ面の領域を大きくせざるをえず、オートバイあるいは騎乗形不整地走行用四輪車では、フレームのロアパイプとの干渉を避け、最低地上高を維持するために、エンジンの搭載位置を高くしなければならない。そうすると、エンジンの上部に配置するエンジン用備品あるいは車輌用の備品の配置スペースが狭くなる。
【0008】
また、両オイルポンプがクラッチ室内の下方に配置されてポンプ駆動ギヤ(又はポンプ駆動用チェーンスプロケット)が常時オイルに漬る状態になっていると、動力の機械損失の要因となる。
【0009】
【発明の目的】
本願発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、エンジン搭載高さを高くすることなく、エンジンのクランク軸芯方向の寸法をコンパクトに保つと共に、両オイルポンプ及びオイル系路の部品点数削減及び簡素化を図り、また、動力損失の低減を図ることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本願請求項1記載の発明は、オイルタンク部のオイルを各注油個所に圧送するフィードポンプと、各注油個所から戻ったオイルを汲み上げてオイルタンク部へ戻すスカベンジングポンプとを有するドライサンプ式4サイクルエンジンにおいて、クランク軸を両持ち支持する1対の主軸受の一方を支えるクランクケース側壁内と他方を支えるクランクケース側壁内とに、前記フィードポンプと前記スカベンジングポンプとを振分け配置し、前記フィードポンプと前記スカベンジングポンプのうち、クランク軸芯方向のクラッチ側に配置してあるポンプを、クランク軸芯方向に見てクラッチの範囲内に配置してあることを特徴としている。
【0011】
請求項1記載の構造によると、両オイルポンプをクランク室の両側に振分け、かつ、両側のクランクケース側壁にそれぞれ配置していることにより、エンジンのクランク軸芯方向のコンパクト化が達成できると共に、各ポンプハウジング用の部材及びオイル通路用配管部材の部品点数を削減することができる。それによりポンプ組付作業を合理化できると共に製造コストも低減できる。
【0012】
また、クランク軸芯方向のコンパクト性を維持しながらも、クラッチカバー等の合わせ面の領域を小さくでき、車輌フレームのロアパイプとの干渉を避け、エンジン搭載位置を低く維持できる。
【0013】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のドライサンプ式4サイクルエンジンにおいて、クランク軸芯方向に見て、クランクウエブ軌跡と、ミッション室内の変速入力軸と、チェンジドラムで囲まれる範囲に、フィードポンプを配置してあることを特徴としている。
【0014】
これにより、クランクケース内の空きスペースをフィードポンプ配置用に有効に利用でき、エンジンのコンパクト化に役立つ。
【0015】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のドライサンプ式4サイクルエンジンにおいて、フィードポンプをクランク軸芯方向のクラッチ側に配置し、スカベンジングポンプをジェネレータ側に配置してあることを特徴としている。
【0016】
通常、フィードポンプよりもスカベンジングポンプの方が大きな吐出容量を必要とするため、スカベンジングポンプとして、ロータの軸芯方向幅が大きい大形のポンプが用いられており、この大形のスカベンジングポンプを、比較的スペースに余裕のあるジェネレータ室側に配置し、小さい方のフィードポンプを、一次ギヤやクラッチギヤが配置されるクラッチ室側に配置することにより、エンジン内の空きスペースを有効利用できる。
【0017】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載のドライサンプ式4サイクルエンジンにおいて、フィードポンプとスカベンジングポンプとは、クランク軸芯と平行な同一ポンプ軸芯上に配置してある。
【0018】
これにより、両ポンプのポンプ軸を簡単に連結でき、ポンプ駆動機構を簡素化することが可能になる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1〜図9は、本願発明が適用されたドライサンプ式単気筒4サイクルエンジンであり、たとえばモトクロス用オートバイに搭載されており、これら図面に基づいて本願発明の一実施の形態を説明する。なお、説明の都合上、クランク軸芯方向を左右方向として説明する。
【0021】
[クランク室、ミッション室及びオイルタンク室]
図1はクランク軸芯O1と直角で、シリンダ中心線Cを含む面で切断したクランクケース2の右半分の内部を示す縦断側面図である。この図1において、クランクケース2内は、前部にクランク軸1を収納するクランク室4が形成され、後部がギヤ式ミッションを収納するミッション室5が形成され、ミッション室5の下部はオイルタンク室9となっている。
【0022】
クランク室4の上面にはシリンダ6が締着され、該シリンダ6の上側には図示しないが周知のようにシリンダヘッド及びヘッドカバー(ロッカーアームカバー)等が順次締着されており、シリンダ6のボア7に嵌合するピストン8は、ピストンピン10及びコンロッド11を介してクランク軸1のクランクピン12に連結している。
【0023】
クランク室4とミッション室5の間には、一定高さの仕切り壁16がクランクケース2と一体に形成されており、該仕切り壁16により、オイルタンク室9をクランク室4から隔離している。
【0024】
上記仕切り壁16は、クランク軸芯O1より若干高く形成されると共に、クランクウエブ17の回転軌跡に沿って円弧状に前下方に延び、クランクウエブ17の回転軌跡の下側で、下方に延びる隔壁18に繋がっており、これによりオイルタンク室9をクランク室4の後半部の下方位置まで拡張している。
【0025】
クランク室4の下側にはクランクウエブ17の回転軌跡に沿って底壁20が形成されており、この底壁20と、前記隔壁18と、クランクケース2の下端壁により、スカベンジングポンプ用のオイル吸込室22を形成している。上記底壁20の後端部には、クランク室4のオイルをオイル吸込室22に排出するために、後下方に向いて開口する排出孔23が形成されている。
【0026】
ミッション室5内には、クランク軸芯O1よりも上方位置に変速入力軸27と変速出力軸28が前後に間隔を置いて並行配置され、クランク軸芯O1よりも下方位置であって、前記変速入力軸27と変速出力軸28との前後方向間にチェンジドラム30が配置され、チェンジドラム30の後下方にチェンジペダルに連結するチェンジ軸31が配置されている。O2,O3,O4,O5はそれぞれ変速入力軸芯、変速出力軸芯、チェンジドラム軸芯、チェンジ軸芯を示している。また、クランクケース前端部のO7はバランサ軸芯を示している。
【0027】
オイルタンク室9にはエンジン運転時において油面L1までオイルが貯留されており、この油面L1の高さは、概ねクランク軸O1程度の高さであって、変速ギヤ群がオイルに漬からない高さに維持されている。
【0028】
[クランク軸]
図2は図1のII-II断面展開図であり、クランクケース2は左右2つ割り構造となっており、シリンダ中心線Cを含みクランク軸芯O1と直角な面を合わせ面として、左右のクランクケース部材2a,2bを結合することにより構成されている。
【0029】
クランクケース2の左右の側壁34,35には、それぞれクランク軸支持孔41,42が形成され、各クランク軸支持孔41,42にはそれぞれ主軸受37,38が嵌着され、両主軸受37,38によりクランク軸1を両持ち支持している。
【0030】
クランク軸1の右端部は右側主軸受38を貫通して右側のクラッチ室44内に突出し、該突出部分には右側から車輪駆動用の一次ギヤ(クランクギヤ)46が固定されると共にポンプ駆動用のチェーンスプロケット47がクランク軸1と一体に形成されている。
【0031】
クランク軸1の左端部は左側主軸受37を貫通して左側のジェネレータ室45に突出し、先端テーパー部にはジェネレータのロータ部48が固定され、該ロータ部48と左側主軸受37の間には、カムチェーンスプロケット50が一体に形成されると共に、バランサ駆動ギヤ51が固定されている。上記カムチェーンスプロケット50に巻き掛けられたカムチェーン49は、カムチェーントンネル74を通って図示しないシリンダヘッドに至り、弁駆動用カム軸のスプロケットに連動連結している。
【0032】
クランク軸1内には、右端からクランクピン12まで至るオイル通路52が形成されている。
【0033】
[ミッション]
ミッション室5内の変速入力軸27は、左右のクランクケース側壁34,35の軸支持孔に嵌着された軸受55,56により両持ち支持されており、変速入力軸27上には、左から順に2速用ギヤ58、4速用ギヤ59、3速用ギヤ60、5速用ギヤ61及び1速用ギヤ62が設けられており、これらの変速ギヤ群は図示しないが変速出力軸側の変速ギヤに噛み合っている。変速入力軸27の右端部はクラッチ室44に突出し、該突出部には多板式摩擦クラッチ65が装着され、該摩擦クラッチ65のクラッチギヤ66は前記クランク軸1の一次ギヤ46に噛み合っている。また、クラッチギヤ66には始動用ギヤ67が一体成形されている。
【0034】
変速入力軸27内には左端のオイル室70に連通するオイル通路71が形成され、該オイル通路71は、たとえば4速用59ギヤ及び5速ギヤ61の嵌合部並びにクラッチギヤ66の嵌合部等に連通している。
【0035】
[ポンプ構造]
図2において、該エンジンは、各注油個所からの戻りオイルをオイルタンク室側へ汲み上げるスカベンジングポンプ77と、エンジン内の各注油個所にオイルを圧送するフィードポンプ78との2つのオイルポンプを備えており、両ポンプ77,78はクランク軸芯O1方向の両側、すなわち左右両側に振分け配置され、クランクケース左側壁34内と、クランクケース右側壁35内にそれぞれ設けられている。該実施の形態では、ジェネレータ配置側のクランクケース左側壁34にスカベンジングポンプ77を、クラッチ配置側のクランクケース右側壁35にフィードポンプ78を配置してある。
【0036】
いずれのポンプ77,78も、ポンプハウジング77a,78a内に内外一対のロータ77b,78bを噛み合い状態で回転可能に収納してなるトロコイド型ポンプであり、各ポンプハウジング77a,78aは各クランクケース側壁34,35にそれぞれ一体成形されており、各ポンプハウジング77a,78aの前端縁は、クランクウエブ17の回転軌跡の後端に概ね対応する位置に形成されている。すなわち、各ポンプ77,78は、クランクウエブ17の回転軌跡の範囲外であって、その直後に位置している。
【0037】
各ポンプハウジング77a,78aのクランク軸芯方向の端面には、それぞれポンプカバー80,81が締着されている。左側のスカベンジングポンプ77は右側のフィードポンプ78よりも吐出容量の大きいポンプであり、そのため、スカベンジングポンプ77のロータ77bの左右幅(軸方向幅)は、フィードポンプ78のロータ78bの左右幅よりも大きく、略2倍程度となっている。また、スカベンジングポンプ77は、変速入力軸27上で、2番目に径の小さい2速用ギヤ58に対応する位置に位置し、フィードポンプ78は最も径の小さい1速用ギヤ62に対応する位置に配置しており、これらにより、ポンプ軸O6と変速入力軸芯O2の間隔を無駄に広く採る必要がなく、径方向のコンパクト性も保つことができる。
【0038】
各ロータ77b,78bが固定されたポンプ軸82,83は、クランク軸芯O1と平行で仕切り壁16の直後に位置すると共に、同一のポンプ軸芯O6上に揃えられ、オルダム継手91を介して連動連結している。
【0039】
右側のフィードポンプ軸83は右側のクラッチ室44内に突出しており、該突出部分には、ポンプカバー81とクラッチギヤ66の間に位置するチェーンスプロケット85が固着され、該チェーンスプロケット85はチェーン86によりクランク軸1のポンプ駆動用チェーンスプロケット47に連動連結している。
【0040】
[クラッチ室等]
図3は右側クランクケース部材2bの外面(右側面)であって、クラッチ室44内を示しており、フィードポンプ78はそのポンプカバー81(図2)を取り外した状態で示してある。クランクケース2の下端部は車輌フレームのロアパイプP間に位置するように配置されている。フィードポンプ78のポンプ軸芯O6は、変速入力軸芯(クラッチ軸芯)O2の略直下位置であって、クランク軸芯O1と概ね同じ高さに位置しており、フィードポンプ78のハウジング部78aは、クランク軸芯O1方向)に見て、摩擦クラッチ65の範囲内に納められている。すなわち、側方から見て摩擦クラッチ65と重なっている。
【0041】
フィードポンプ78の吸込口122には、図1に仮想線で示すようにミッション室5内を後下方に延びてオイルタンク室9の下端部に至る吸込管123が接続しており、該吸込管123には二次フィルタが内蔵されている。
【0042】
図3において、フィードポンプ78の下端吐出口129には、前下方に延びる吐出側オイル通路89が連通しており、該吐出側オイル通路89はクランクケース右側壁35及びポンプカバー81(図2)により形成されている。吐出側オイル通路89は、途中でリリーフ用オイル通路90が分岐し、該リリーフ用オイル通路90は、ポンプカバー81(図2)に設けられたリリーフ弁92を介してクラッチ室44内に連通し、リリーフされたオイルをクラッチ室44内に排出するようになっている。
【0043】
クラッチ室44の前部であって、クランク軸芯O1とバランサ軸芯O7との前後方向間に対応する位置には、クラッチ室下端面から一定高さH2のオーバーフロー孔69が形成されており、該オーバーフロー孔69は図1のようにクランク室4の底面に連通している。該オーバーフロー孔69からクランク室4へオイルを溢出させることにより、図3のクラッチ室44内のオイルを油面L2に維持するようになっている。油面L2は、具体的にはクラッチ65が漬からない程度に設定されている。したがって、前記のようにクラッチ65と側方から見て重なる位置にフィードポンプ78等を配置している場合には、図2のポンプ駆動用のチェーンスプロケット85並びにクランク軸1のポンプ駆動用チェーンスプロケット47は、クラッチ室44内でオイルに漬からない高さに位置している。
【0044】
図4はクラッチカバー14をクランクケース2の右側面に締着した状態を示す側面図であり、クラッチカバー14の後半部には、クラッチの外形に対応した大きな円形の窓孔が形成され、該窓孔には円形の点検カバー93が着脱自在に締着され、点検カバー93の前側には三次フィルタ収納凹部94が形成され、該三次フィルタ収納凹部94の前側には水ポンプのハウジング95が一体に形成されている。
【0045】
[オイルの供給に関する構造]
クラッチカバー14の下端部には、前記フィードポンプ吐出側オイル通路89の下端部に連通するオイル通路97が形成され、該オイル通路97は前上方に延びると共に略垂直上方に折れ曲がり、前記三次フィルタ収納凹部94のフィルタ入口に至っている。
【0046】
図7は図4のVII-VII断面拡大図であり、三次フィルタ収納凹部94には三次フィルタ98が収納されると共に凹部カバー99が着脱自在に取り付けられており、該凹部カバー99内には、三次フィルタ98の出口に連通して上下に分岐するオイル通路101,102が形成されている。
【0047】
上方に延びるオイル通路101は、再びクラッチカバー14のオイル通路103に連通し、該オイル通路103はクランクケース右側壁35に形成されたオイル通路104に連通している。
【0048】
図8は図4のVIII-VIII断面拡大図であり、前記三次フィルタ98から下方に延びるオイル通路102は、クランク軸1の右端部まで至り、クランクケース右側壁35に形成されたオイル室105を介してクランク軸1内のオイル通路52に連通している。
【0049】
図9はクランク室4を上方から見た平面図であり、前記クラッチカバー14のオイル通路103に連通するクランクケース右側壁35内のオイル通路104は、クランク室4を左右(クランク軸芯方向)に貫通するオイル連絡管110内のオイル通路111に連通している。
【0050】
上記オイル連絡管110は、クランク軸芯O1と平行に延びると共にシリンダボア範囲内を通過しており、左右のクランクケース部材2a,2bの合わせ面を境として、左右に分割形成されている。すなわち、オイル連絡管110の左側半分はクランクケース左側壁34に一体成形され、オイル連絡管110の右側半分はクランクケース右側壁35に一体成形され、左右のオイル連絡管110は突き合せ状態で連通している。右側のオイル連絡管110の途中には、前上方に向いて開口するオイル噴出口112が形成されている。
【0051】
図1において、上記オイル連絡管110は、クランク軸芯方向に見て、クランクウエブ17の軌跡と、コンロッド11の軌跡と、仮想線で示すように下死点位置におけるピストン8のスカート後端部とで囲まれた空間に配置されている。さらに、オイル噴出口112は、矢印Kのように、下死点位置のピストン8に対してはピストンピン10より後方部位に向いているが、上死点位置のピストン8に対してはピストンピン10よりも前方部位に向く角度で形成されている。
【0052】
図5は左側クランクケース部材2aの内面(右側面)図であり、前記オイル連絡管110のオイル通路111は、クランクケース左側壁34内を上方に延びるシリンダヘッド周り用のオイル通路120と、後方に延びるミッション用のオイル通路121に分岐している。
【0053】
上方に延びるオイル通路120は、図示しないがシリンダ6内のオイル通路及びシリンダヘッド内のオイル通路を経て、弁駆動用のカム機構に至っている。後方に延びるミッション用のオイル通路121は、クランクケース左側壁34に形成された変速入力軸用のオイル室70及び変速出力軸用のオイル室72に至っている。
【0054】
[オイルの戻りに関する構造]
図6は左側クランクケース部材2aの外面(左側面)であって、ジェネレータ室45内を示しており、スカベンジングポンプ77はポンプカバー80(図2)を取り外して示してある。スカベンジングポンプ77のハウジング部77aの前下端に吸込口124が形成され、該吸込口124には、前下方に延びる吸込側オイル通路131が連通し、該吸込側オイル通路131は、クランクケース左側壁34及びポンプカバー80(図2)により形成されており、板状の一次フィルタ132を介してジェネレータ室下端のスカベンジング用吸込通路125に連通している。この吸込通路125は、ジェネレータ室45とは隔離されており、スカベンジングポンプ77の吸込圧が作用する状態となっている。
【0055】
上記スカベンジング用吸込通路125の前側には、ジェネレータ室45からオイルを排出するための排出孔126が形成されており、該排出孔126と上記スカベンジング用吸込通路125は、図5に示すようにクランク室4の下側に形成された前記オイル吸込室22に連通している。
【0056】
すなわち、オイル吸込室22には、ジェネレータ室側から排出孔126を経て流入するオイルと、クランク室4から後端排出孔23を経て流入するオイルが集まり、スカベンジングポンプ用吸込通路125からスカベンジングポンプ77に吸い込まれるようになっている。また、図6のジェネレータ室45の一部のオイルは、排出孔25を通って一旦図5のクランク室4に入り、上記同様にクランク室4の後端排出孔23からオイル吸込室22に排出されるようになっている。
【0057】
スカベンジングポンプ77の吐出口136は、仕切り壁16の上端部の直後に形成され、ミッション室5内に向いて開口している。該吐出口136の上側には、変速ギヤ群にオイルがかからないように円弧状の庇137が一体に形成されている。
【0058】
【作用】
[ポンプの駆動]
図2において、クランク軸1の回転は、クランク軸1のポンプ駆動用チェーンスプロケット47、チェーン86及びチェーンスプロケット85を介してフィードポンプ軸83に伝達され、フィードポンプ78を駆動する。
【0059】
さらにフィードポンプ軸83から直接スカベンジングポンプ軸82に伝達され、スカベンジングポンプ77を駆動する。
【0060】
前記両チェーンスプロケット47,85はクラッチ室44内に配置されているが、図3に示すクラッチ室44の油面L2よりも高く配置されているため、オイルの抵抗による動力損失が発生せず、高い動力伝達効率が保たれる。
【0061】
[各注油個所へのオイルの流れ]
(1)図10はエンジン内のオイル循環を簡単にまとめたブロック図であり、該図10により、エンジン運転中のオイル循環を説明する。オイルタンク室9から二次フィルタを介してフィードポンプ78に吸い込まれたオイルは、クランクケース右側壁内のオイル通路89及びクラッチカバー内のオイル通路97等を経て三次フィルタ98内に入る。上記オイル通路89の途中において、一部のオイルはリリーフ用オイル通路90及びリリーフバルブ92を経てクラッチ室44に逃がされる。
【0062】
(2)上記三次フィルタ98でろ過されたオイルは2つのオイル通路101,102に分かれ、一方のオイル通路102に供給されたオイルはクランク軸1に至り、クランクピン等のクランク軸周りを潤滑する。
【0063】
(3)他方のオイル通路101に供給されたオイルは、クランク室内を横切るオイル通路111を経てクランクケース左側壁内に至るが、上記オイル通路111の途中でオイル噴出口112からピストン内面に向ってオイルの一部が噴出され、ピストン内面を冷却する。
【0064】
(4)オイル通路111内を通ってクランクケース左側壁に至ったオイルは、ここでさらに2つのオイル通路120,121に分けて供給され、一方のオイル通路121に供給されたオイルは、変速入力軸27及び変速出力軸28並びにクラッチ65に至り、各変速ギヤの嵌合部分並びにクラッチ65を潤滑する。他方のオイル通路120に供給されたオイルは、シリンダヘッド周りのカム軸等に至る。
【0065】
[各注油個所からのオイルの戻り]
(1)変速入力軸27及び変速出力軸28の潤滑に利用されたオイルは、ミッション室5を介して下方のオイルタンク室9に直接落下又は流下する。クラッチ65の潤滑及び冷却に利用されたオイルは、クラッチ室44に落下又は流下する。
【0066】
(2)クラッチ室44のオーバーフロー孔69から溢出したオイルはクランク室4に流れる。
【0067】
(3)クランク軸1周りの潤滑に利用されたオイルと、ピストン8の内面の冷却に利用されたオイルは、クランク室4の底面に落下あるいは流下し、クランク室4内で前記クラッチ室44等からのオイルと合流し、底壁後端排出孔23からオイル吸込室22に排出される。
【0068】
(4)シリンダヘッド周り及びカム軸等の潤滑に利用されたオイルは、カムチェーントンネル74を通ってジェネレータ室45に落下又は流下し、下端排出孔126を通ってオイル吸込室22に排出されるが、ジェネレータ室45内の一部のオイルは、排出孔25、クランク室4及び後端排出孔23を通ってオイル吸込室22に排出される。したがってジェネレータ室45にはオイルは殆ど溜まることはない。
【0069】
(5)上記のようにシリンダヘッド周り、カム軸、クランク軸1、ピストン8からの戻りオイルはオイル吸込室22に集められ、スカベンジング用吸込通路125から一次フィルタ132及び吸込側オイル通路131を経てスカベンジングポンプ77に吸い込まれ、吐出口136からミッション室5に放出され、オイルタンク室9に戻される。
【0070】
[ポンプの組付]
図2において、スカベンジングポンプ77は、ロータ77bとポンプ軸82の組立体を、クランクケース左側壁34に形成されたポンプハウジング77aに組み込み、ポンプカバー80をボルトにより締着するだけで組み上がる。一方、フィードポンプ78は、ロータ78bとポンプ軸83の組立体を、クランクケース右側壁35に形成されたポンプハウジング78aに組み込み、ポンプカバー81をボルトにより締着し、その後、チェーンスプロケット85を取り付けることにより、組み上がる。
【0071】
また、各ポンプカバー80,81を締着することにより、図6のスカベンジングポンプ用の吸込側オイル通路131や、図3のフィードポンプ用吸込側オイル通路89も同時に形成することができる。
【0072】
また、図2において、左右のクランクケース部材2a、2bを結合する際に、左右のポンプ軸82,83は自動的に連結され、この点でもポンプの組付作業が容易になる。
【0073】
さらに、図4において、各注油個所に供給するための各オイル通路97、101,102、104、111はクラッチカバー14及び三次フィルタ収納凹部カバー99の壁内に形成されており、図5に示すオイル通路120,121は、クランクケース2の壁内に形成されており、外部配管を一切用いていないので、クランクケース組立と同時にオイル配管が完成し、配管作業を省略することができる。
【0074】
【その他の発明の実施の形態】
(1)オイルタンクをエンジン外部に設置した外部オイルタンク設置型のエンジンに適用することも可能である。
【0075】
(2)スカベンジングポンプをクラッチ側に、フィードポンプをジェネレータ側に配置することも可能である。
【0076】
(3)図2の構造では、両ポンプのポンプ軸を別体として、オルダム継手で連結しているが、両ポンプのポンプ軸を1本の共通の軸とすることも可能である。
【0077】
(4)図2の構造は、左右2つ割りのクランクケースを備えているが、上下割りのクランクケースを備えたエンジンに適用することも可能である。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、(1)フィードポンプとスカベンジングポンプとを有するドライサンプ式4サイクルエンジンにおいて、両オイルポンプをクランク室のクランク軸芯方向の両側に振分け、かつ、両側のクランクケース側壁にそれぞれ配置しているので、エンジンのクランク軸芯方向のコンパクト化を達成できると共に、各ポンプハウジング用の部材及びポンプ用配管部材の部品点数を削減することができる。それによりポンプ組付作業及び配管作業を合理化できると共に、コストも節約できる。
【0079】
(2)フィードポンプとスカベンジングポンプとを、クランク軸芯と平行な同一ポンプ軸芯上に配置することにより、たとえば両ポンプ軸を簡単に連結でき、ポンプ駆動機構を簡素化することが可能になる。
【0080】
(3)フィードポンプとスカベンジングポンプのうち、クランク軸芯方向のクラッチ側に配置してあるポンプを、クランク軸芯方向に見てクラッチの範囲内に配置することにより、クランク軸芯方向のコンパクト性を維持しながらも、クラッチカバー等の合わせ面の領域を小さくでき、車輌フレームのロアパイプとの干渉を避け、エンジン搭載位置を低く維持できる。また、ポンプ駆動用のギヤの位置が油面よりも高くなり、動力の機械損失を小さくすることができる。
【0081】
(4)クランク軸芯方向に見て、クランクウエブ軌跡と、ミッション室内の変速入力軸と、チェンジドラムで囲まれる範囲に、フィードポンプを配置することにより、クランクケース内の空きスペースをフィードポンプ配置用に有効に利用でき、エンジンのコンパクト化に役立つ。
【0082】
(5)通常、フィードポンプよりもスカベンジングポンプの方が大きな吐出容量が必要なため、スカベンジングポンプの方が大形化し、スカベンジングポンプのロータの軸芯方向幅が大きくなるが、大形のスカベンジングポンプを、比較的スペースに余裕のあるジェネレータ室側に配置し、小形のフィードポンプを、一次ギヤやクラッチギヤが配置されたクラッチ室側に配置することにより、エンジン内の空きスペースを有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明を適用したドライサンプ式4サイクルエンジンの右側クランクケース部材の内面図(左側面図)である。
【図2】 図1のII-II断面展開図である。
【図3】 右側クランクケース部材の外面図(右側面図)である。
【図4】 クラッチカバーを取り付けた状態を示す右側クランクケース部材内の外面図(右側面図)である。
【図5】 左側クランクケース部材の内面図(右側面図)である。
【図6】 左側クランクケース部材の外面図(左側面図)である。
【図7】 図4のVII-VII断面拡大図である。
【図8】 図4のVIII-VIII断面拡大図である。
【図9】 クランクケースの前部の平面図である。
【図10】 エンジン内のオイル全体の流れを示すブロック図である。
【符号の説明】
1 クランク軸
2 クランクケース
2a 左側クランクケース部材
2b 右側クランクケース部材
4 クランク室
5 ミッション室
9 オイルタンク室
14 クラッチカバー
17 クランクウエブ
27 変速入力軸
28 変速出力軸
30 チェンジドラム
34 クランクケース左側壁
35 クランクケース右側壁
37 左側主軸受
38 右側主軸受
41,42 クランク軸支持孔
44 クラッチ室
45 ジェネレータ室
65 多板式摩擦クラッチ
77 スカベンジングポンプ
77a スカベンジングポンプのハウジング
78 フィードポンプ
78a フィードポンプのハウジング
82 スカベンジングポンプ軸
83 フィードポンプ軸 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dry sump type four-cycle engine suitable for a vehicle such as a motorcycle or a four-wheeled vehicle for riding on rough terrain, and more particularly to an arrangement of an oil pump.
[0002]
[Prior art]
A dry sump type four-cycle engine is usually equipped with two oil pumps, one of which feeds oil from an externally arranged oil tank or an oil tank section such as an oil tank chamber in the engine body to each oil supply location. One is a scavenging pump that pumps the oil returned from each lubrication point to the oil tank or the oil tank chamber side.
[0003]
When two oil pumps are provided as described above, in a conventional dry sump type four-cycle engine, both pumps are arranged in two stages in a clutch chamber formed on the side of the crank chamber (see Patent Document 1). ).
[0004]
That is, the dry sump type four-cycle engine described in
[0005]
In this way, in the structure in which both oil pumps are arranged in two stages in the direction of the crankshaft axis, as described in FIG. Both oil pumps are arranged at a lower position outside the clutch range when viewed in the crankshaft direction. Further, since both the oil pumps are arranged below, the entire pump drive gear is immersed in the oil stored in the clutch chamber as shown in FIG.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-288214 (FIGS. 4, 8, and 10)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
If both oil pumps are located at positions outside the clutch range when viewed in the direction of the crankshaft axis, the area of the mating surface of the clutch cover covering the clutch chamber must be increased, and the motorcycle or riding type irregular terrain In a traveling four-wheeled vehicle, the engine mounting position must be increased in order to avoid interference with the lower pipe of the frame and maintain the minimum ground clearance. If it does so, the arrangement space of the equipment for engines or the equipment for vehicles arranged in the upper part of an engine will become narrow.
[0008]
Further, if both oil pumps are arranged below the clutch chamber and the pump drive gear (or pump drive chain sprocket) is always immersed in oil, it causes a mechanical loss of power.
[0009]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to keep the dimensions of the engine in the direction of the crankshaft of the engine compact without increasing the engine mounting height, as well as both the oil pump and the oil system path. The number of parts is reduced and simplified, and the power loss is reduced.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in
[0011]
According to the structure of
[0012]
Also,While maintaining compactness in the direction of the crankshaft axis, the area of the mating surface such as the clutch cover can be made smaller, avoiding interference with the lower pipe of the vehicle frame, and maintaining the engine mounting position low.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the dry sump type four-cycle engine according to the first aspect, the feed is within a range surrounded by the crank web locus, the transmission input shaft in the transmission chamber, and the change drum as viewed in the direction of the crankshaft axis. It is characterized by having a pump.
[0014]
This makes it possible to effectively use the empty space in the crankcase for the feed pump arrangement, which helps to make the engine more compact..
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the dry sump type four-cycle engine according to the first or second aspect, the feed pump is disposed on the clutch side in the crankshaft direction, and the scavenging pump is disposed on the generator side. It is said.
[0016]
Usually, since the scavenging pump requires a larger discharge capacity than the feed pump, a large pump with a large axial width of the rotor is used as the scavenging pump, and this large scavenging pump is used. Efficient use of free space in the engine by placing the pump on the generator chamber side where there is a relatively large space, and the smaller feed pump on the clutch chamber side where the primary gear and clutch gear are placed it can.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the dry sump type four-cycle engine according to any one of the first to third aspects, the feed pump and the scavenging pump are arranged on the same pump shaft core parallel to the crankshaft core. is there.
[0018]
Thereby, the pump shafts of both pumps can be easily connected, and the pump drive mechanism can be simplified.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 9 show a dry sump type single-cylinder four-cycle engine to which the present invention is applied. The dry sump type single-cylinder four-cycle engine is mounted on, for example, a motorcycle for motocross, and an embodiment of the present invention will be described based on these drawings. For convenience of explanation, the crankshaft core direction will be described as the left-right direction.
[0021]
[Crank chamber, mission chamber and oil tank chamber]
FIG. 1 is a vertical side view showing the inside of the right half of the
[0022]
A cylinder 6 is fastened to the upper surface of the
[0023]
A
[0024]
The
[0025]
A
[0026]
In the
[0027]
Oil is stored in the oil tank chamber 9 up to the oil level L1 when the engine is operating. The oil level L1 is approximately the height of the crankshaft O1, and the transmission gear group is immersed in the oil. Is maintained at no height.
[0028]
[Crankshaft]
FIG. 2 is a developed sectional view taken along the line II-II in FIG. 1. The
[0029]
Crankshaft support holes 41 and 42 are respectively formed in the left and
[0030]
The right end portion of the
[0031]
The left end portion of the
[0032]
An
[0033]
[Mission]
The
[0034]
An
[0035]
[Pump structure]
In FIG. 2, the engine includes two oil pumps, a scavenging
[0036]
Each of the
[0037]
Pump covers 80 and 81 are fastened to the end surfaces of the
[0038]
The pump shafts 82 and 83 to which the
[0039]
The right feed pump shaft 83 protrudes into the right
[0040]
[Clutch room, etc.]
FIG. 3 shows an outer surface (right side surface) of the
[0041]
A
[0042]
In FIG. 3, a discharge-
[0043]
An
[0044]
FIG. 4 is a side view showing a state in which the
[0045]
[Structure for oil supply]
An
[0046]
7 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 4. A
[0047]
The
[0048]
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 4. An
[0049]
FIG. 9 is a plan view of the
[0050]
The
[0051]
In FIG. 1, the
[0052]
FIG. 5 is an inner surface (right side) view of the
[0053]
The
[0054]
[Structure for oil return]
FIG. 6 shows the outer surface (left side surface) of the
[0055]
A
[0056]
That is, the oil that flows in from the generator chamber side through the
[0057]
The
[0058]
[Action]
[Pump drive]
In FIG. 2, the rotation of the
[0059]
Further, the scavenging pump shaft 82 is directly transmitted from the feed pump shaft 83 to drive the scavenging
[0060]
Although both the
[0061]
[Flow of oil to each lubrication point]
(1) FIG. 10 is a block diagram summarizing the oil circulation in the engine. The oil circulation during engine operation will be described with reference to FIG. The oil sucked into the
[0062]
(2) The oil filtered by the
[0063]
(3) The oil supplied to the
[0064]
(4) The oil that has passed through the
[0065]
[Return of oil from each lubrication point]
(1) The oil used for lubricating the speed
[0066]
(2) The oil overflowing from the
[0067]
(3) The oil used for lubrication around the
[0068]
(4) The oil used for lubrication around the cylinder head and the camshaft falls or flows down to the
[0069]
(5) As described above, the return oil from the periphery of the cylinder head, the camshaft, the
[0070]
[Assembly of pump]
In FIG. 2, the scavenging
[0071]
Further, by fastening the pump covers 80 and 81, the suction
[0072]
In FIG. 2, when the left and
[0073]
Further, in FIG. 4,
[0074]
[Other Embodiments]
(1) It is also possible to apply to an external oil tank installation type engine in which an oil tank is installed outside the engine.
[0075]
(2) It is also possible to arrange the scavenging pump on the clutch side and the feed pump on the generator side.
[0076]
(3) In the structure of FIG. 2, the pump shafts of both pumps are separated and connected by Oldham couplings, but the pump shafts of both pumps may be a single common shaft.
[0077]
(4) The structure shown in FIG. 2 includes a left / right split crankcase, but can also be applied to an engine including a vertically split crankcase.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, (1) in a dry sump type four-cycle engine having a feed pump and a scavenging pump, both oil pumps are distributed on both sides of the crankshaft in the crankshaft direction, and both cranks Since they are arranged on the side walls of the case, the engine can be made compact in the direction of the crankshaft, and the number of parts of each pump housing member and pump piping member can be reduced. As a result, pump assembly work and piping work can be streamlined and costs can be saved.
[0079]
(2) By arranging the feed pump and scavenging pump on the same pump shaft core parallel to the crankshaft core, for example, both pump shafts can be easily connected, and the pump drive mechanism can be simplified. Become.
[0080]
(3) Of the feed pump and the scavenging pump, the pump disposed on the clutch side in the crankshaft core direction is disposed within the clutch range when viewed in the crankshaft core direction, so that the compactness in the crankshaft core direction is achieved. While maintaining the performance, the area of the mating surface such as the clutch cover can be reduced, the interference with the lower pipe of the vehicle frame can be avoided and the engine mounting position can be kept low. Further, the position of the gear for driving the pump becomes higher than the oil level, and the mechanical loss of power can be reduced.
[0081]
(4) By placing the feed pump in the range surrounded by the crank web locus, the transmission input shaft in the transmission chamber, and the change drum as seen in the direction of the crankshaft axis, the empty space in the crankcase is placed in the feed pump. It can be used effectively for the purpose of making the engine more compact.
[0082]
(5) Usually, since the scavenging pump requires a larger discharge capacity than the feed pump, the scavenging pump becomes larger in size and the axial width of the scavenging pump rotor becomes larger. By placing the scavenging pump on the generator chamber side where there is a relatively large space, and placing the small feed pump on the clutch chamber side where the primary gear and clutch gear are arranged, free space in the engine is saved. Effective use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an internal view (left side view) of a right crankcase member of a dry sump type 4-cycle engine to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a developed sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is an external view (right side view) of a right crankcase member.
FIG. 4 is an external view (right side view) of the right crankcase member showing a state in which a clutch cover is attached.
FIG. 5 is an inner view (right side view) of a left crankcase member.
FIG. 6 is an external view (left side view) of the left crankcase member.
7 is an enlarged sectional view taken along the line VII-VII in FIG.
8 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is a plan view of the front portion of the crankcase.
FIG. 10 is a block diagram showing the flow of the entire oil in the engine.
[Explanation of symbols]
1 Crankshaft
2 Crankcase
2a Left crankcase member
2b Right crankcase member
4 Crank chamber
5 Mission room
9 Oil tank room
14 Clutch cover
17 Crank web
27 Shifting input shaft
28 Variable speed output shaft
30 change drum
34 Crankcase left side wall
35 Crankcase right side wall
37 Left main bearing
38 Right main bearing
41, 42 Crankshaft support hole
44 Clutch room
45 Generator room
65 Multi-plate friction clutch
77 Scavenging pump
77a Scavenging pump housing
78 Feed pump
78a Feed pump housing
82 Scavenging pump shaft
83 Feed pumpaxis
Claims (4)
クランク軸を両持ち支持する1対の主軸受の一方を支えるクランクケース側壁内と他方を支えるクランクケース側壁内とに、前記フィードポンプと前記スカベンジングポンプとを振分け配置し、
前記フィードポンプと前記スカベンジングポンプのうち、クランク軸芯方向のクラッチ側に配置してあるポンプを、クランク軸芯方向に見て前記クラッチの範囲内に配置してあることを特徴とするドライサンプ式4サイクルエンジン。In a dry sump type four-cycle engine having a feed pump that pumps oil in an oil tank part to each oil supply part, and a scavenging pump that pumps oil returned from each oil supply part and returns it to the oil tank part,
Distributing and arranging the feed pump and the scavenging pump in a crankcase side wall that supports one of a pair of main bearings that support both ends of the crankshaft and in a crankcase side wall that supports the other,
Of the feed pump and the scavenging pump, a pump disposed on the clutch side in the crankshaft core direction is disposed within the range of the clutch when viewed in the crankshaft core direction. 4-cycle engine.
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