JP4090961B2

JP4090961B2 - エンジンのクランクケース構造

Info

Publication number: JP4090961B2
Application number: JP2003277865A
Authority: JP
Inventors: 寛之河窪; 透郡司
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-07-22
Also published as: DE602004006806D1; US20050016488A1; JP2005042625A; ES2287612T3; EP1503059A1; DE602004006806T2; US7104239B2; DE602004006806T8; EP1503059B1

Description

この発明は、バランサを備えたエンジンのクランクケース構造に関する。

従来、自動二輪車等の車両に搭載されるエンジンの中には、クランク軸と平行なバランサシャフトを有し、クランクシャフトの二倍の回転数で回転駆動されることでエンジンの二次振動を効果的に低減するよう構成された二次バランサ等のバランサを備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。このようなバランサは二軸又は一軸のみで構成されるものがあり、そのレイアウトはエンジン各部との関係を考慮して決定されている。
特開２０００−３１０２８６号公報

ところで、上述のエンジンではクランクケース前部にバランサが配置されているが、例えば自動二輪車等の場合、シリンダヘッドに接続される排気管がクランクケースの前方及び下方を通過するように配策されていることから、バランサのレイアウト上の制限が多い。また、クランクケース前部にはオイルクーラやオイルフィルタが配置されることが多く、バランサを含めてこれらを合理的にレイアウトする必要がある。
そこでこの発明は、エンジンの小型化、重量マスの集中、及びバランサによるフリクションロスの低減を図ることができるエンジンのクランクケース構造を提供する。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、クランクケース（例えば実施例のクランクケース４１）をアッパーケース（例えば実施例のアッパーケース５７）とロアケース（例えば実施例のロアケース５８）とに上下分割すると共に該クランクケースの分割面上にクランクシャフト（例えば実施例のクランクシャフト６０）の回転軸線が左右方向と平行に配置されるよう前記アッパーケース及びロアケースにそれぞれジャーナル支持部（例えば実施例のジャーナル支持部７１）を形成して前記クランクシャフトを回転自在に支持するエンジンのクランクケース構造において、前記ロアケースにオイルフィルタ（例えば実施例のオイルフィルタ１３４）を直接的に取り付けると共に該ロアケースの前部にオイルクーラ（例えば実施例のオイルクーラ９７）及びバランサ（例えば実施例の二次バランサ８５）を配置し、前記バランサが前記ロアケースの前面に前方に向かって膨出形成されたバランサ収容部（例えば実施例の収容部８６）に具備され、前記バランサ収容部及びオイルクーラ、並びに前記オイルクーラ及びオイルフィルタが、それぞれクランク軸方向視でオーバーラップして配置されると共に、前記オイルフィルタ、オイルクーラ及びバランサ収容部がクランク軸方向で並んで配置されることを特徴とする。

この構成によれば、オイルフィルタ、オイルクーラ、及びバランサがクランクケースのロアケースに集中的に配置され、エンジンの低重心化、小型化、及び重量マスの集中を図ることができる。また、オイルフィルタ及びオイルクーラが分散して配置され、オイルクーラとオイルフィルタとが直列に配置される場合と比べてこれらのレイアウト自由度が高い。

また、請求項２に記載した発明のように、前記オイルクーラ及びバランサの一部がクランク軸方向での位置をオーバーラップさせてもよい。
なお、前記クランクケースの前方を通過する排気管（例えば実施例の排気管４４）の後方に前記オイルクーラ及びバランサが配置されることで、例えば空冷式オイルクーラを排気管の前方に配置しオイルホース等を介してクランクケースと連通させるような場合と比べて油路等の構成が簡素化し、かつ水冷式のオイルクーラであれば冷却水経路も簡素化する。また、バランサがクランクケースから離間せずロアケース前部に配置されることは、バランサの駆動や各部品の集中的な配置に適している。

さらに、請求項３に記載した発明のように、前記バランサが前記アッパーケース側及びロアケース側の各ジャーナル支持部を互いに締結する締結ボルト（例えば実施例の締結ボルト１５５）よりも前方に配置されることで、バランサをロアケースのジャーナル支持部周辺を避けてクランクケースの分割面近傍、つまりロアケースの上方寄りの部位に配置することが可能となり、バランサによるエンジンオイルのかき上げが最小限に抑えられる。

そして、請求項４に記載した発明のように、前記ロアケースの側面にオイルフィルタを直接的に取り付けることで、オイルフィルタがエンジンの側端側から左右方向で着脱可能となり、クランクケース前方にエンジンの排気管が取り回されるような場合でも排気管がオイルフィルタ着脱時の障害物にならない。
また、請求項５に記載した発明のように、前記エンジンが自動二輪車用エンジンであり、
前記オイルフィルタとオイルクーラとを接続するオイル通路（例えば実施例のオイル流出経路１３７）が前記ロアケースの前面に形成される構成としてもよい。
さらに、請求項６に記載した発明のように、前記バランサ収容部が、前記オイルフィルタ及びオイルクーラとのクランク軸方向での並びでエンジン端部側に配置され、前記バランサの軸端部を固定する固定部材（例えば実施例の固定部材１９７）がエンジン端部側から取り付けられる構成としてもよい。
しかも、請求項７に記載した発明のように、オイルポンプから圧送されたオイルが、前記オイルフィルタ及びオイルクーラを経由した後に前記ジャーナル支持部に供給される構成としてもよい。

エンジンの低重心化、小型化、及び重量マスの集中により、当該エンジンを搭載する車両の運動性能及び車体レイアウト自由度を向上させることができる。また、部品構成の簡素化により製造工数及びコストの削減を図ることができる。さらに、バランサのエンジンオイルのかき上げによるフリクションロスを低減してエンジン出力の向上及び燃費低減を図ることができる。そして、オイルフィルタ着脱時に排気管が障害物にならず、メンテナンス性を向上させることができる。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

図１に示すように、自動二輪車１の前輪２を軸支するフロントフォーク３はステアリングステム４を介して車体フレーム５の前端部に設けられたヘッドパイプ６に操舵可能に枢支され、後輪７を軸支するリアフォーク８は車体フレーム５の中間部に設けられたピボット部９及びエンジン本体１５に揺動可能に枢支される。リアフォーク８のピボット軸近傍にはリアクッション１０の上端が取り付けられ、リアクッション１０の下端がピボット部９の下部及びエンジン本体１５の下部にリンク機構１１を介して取り付けられる。

ヘッドパイプ６の上部からは車体フレーム５のメインフレーム１２が左右に分かれて後方下側に延び、その後端部が下方に屈曲してピポット部９に連なる。メインフレーム１２の後方には車体フレーム５のシートフレーム１３が接続される。また、メインフレーム１２の上方には燃料タンク１４が配設され、メインフレーム１２の下方には水冷式の直列四気筒エンジン（並列四気筒エンジンともいう）のエンジン本体１５が配設される。

燃料タンク１４の後方には運転者用のシート１７及び後部搭乗者用のピリオンシート１８が各々シートフレーム１３に支持される。また、左右のピボット部９の後部には運転者用の左右のステップ１９がステップホルダを介してそれぞれ取り付けられ、シートフレーム１３の左右の下部には後部搭乗者用のステップ２０がステップホルダを介してそれぞれ取り付けられる。

図２を併せて参照して説明すると、フロントフォーク３の上端部には左右一対のハンドル２１，２２が取り付けられる。左側のハンドル２１の前方にはクラッチレバー２３が配され、右側のハンドル２２の前方にはブレーキレバー２４が配される。

フロントフォーク３の下端部にはブレーキキャリパ２８が取り付けられ、前輪２にはブレーキキャリパ２８に対応するブレーキロータ２９が取り付けられてフロントブレーキ装置３０が構成される。なお、後輪７の右側には、フロントブレーキ装置３０と同様の構成を有するリアブレーキ装置が設けられる。

後輪７の左側にはリアスプロケット３２が取り付けられ、このリアスプロケット３２とエンジン本体１５の後部左側に配設されるドライブスプロケット３３とにドライブチェーン３４が掛け回されてエンジンの駆動力が後輪７に伝達される。

自動二輪車１の車体前部はフロントカウル２５により覆われ、シートフレーム１３周辺はリアカウル２６により覆われる。また、車体フレーム５の左側下部には格納可能なサイドスタンド２７が配設され、このサイドスタンド２７を用いることで自動二輪車１をその車体を左側に傾斜させた起立状態で支持可能である。

エンジン本体１５のシリンダ本体４０はクランクケース４１上にやや前傾した状態で配設される。シリンダ本体４０の後部には各気筒に対応するスロットルボディ４２が接続され、各スロットルボディ４２はメインフレーム１２と燃料タンク１４との間に配置されたエアクリーナケース４３に接続される。また、シリンダ本体４０の前部には各気筒に対応する排気管４４が接続される。排気管４４は、シリンダ本体４０の前壁４５からその前方に延びた後に下方に向かって湾曲し、クランクケース４１の前方及び下方を通ってエンジン本体１５の後方に延びている。

具体的には、排気管４４はシリンダ本体４０の前壁４５からその前方に延出すると共に間もなく下方に向かって屈曲し、シリンダ本体４０及びクランクケース４１の前方を通過しながら下方に延びた後にさらに後方に向かって屈曲してクランクケース４１の下方に配される。四本の排気管４４を左側から４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄとすると、クランクケース４１の下方に配された排気管４４ａ，４４ｂはクランクケース４１の下部から下方に膨出するオイルパン４６を左側に避けつつ後方に延びると共に一本にまとめられて二次排気管４７ａとされる。同様に、排気管４４ｃ，４４ｄはオイルパン４６を右側に避けつつ後方に延びると共に一本にまとめられて二次排気管４７ｂとされる。

そして、オイルパン４６の後方において各二次排気管４７ａ，４７ｂがまとめられて一本の集合管４８となり、この集合管４８がピボット部９の後方で上方に向かって配策され、シートフレーム１３に支持されるサイレンサ４９に接続される。排気管４４のシリンダ本体４０への接続端側の屈曲部５０Ａと、この屈曲部５０Ａから下方に延出される下方延出部５０とは別体構成とされ、屈曲部５０Ａ及び下方延出部５０がレーザー溶接等により接合され一体化されている。

各排気管４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄに対応する下方延出部を５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄとすると、排気管４４ａ，４４ｄの下方延出部５０ａ，５０ｄはその上部よりも下部が車幅方向内側に変位するようクランク状に屈曲している。また、クランクケース４１の下方において、排気管４４ａは内側の排気管４４ｂと、排気管４４ｄは内側の排気管４４ｃと各々接するように配されて後方へ延びており、かつ、車幅方向外側の排気管４４ａ，４４ｄが内側の排気管４４ｂ，４４ｃよりも上方に位置することで、車体バンク角や足元スペースが確保されている。

排気管４４の前方にはラジエタ５１がシリンダ本体４０と同様やや前傾した姿勢で配設される。ラジエタ５１はその前面側が凹状に湾曲したラウンド型とされ、上下方向でシリンダ本体４０の上部からクランクケース４１の下部に渡るように設けられる。ラジエタ５１の上部背面側には左右一対のラジエタファン５２が取り付けられる。また、車体バンク角や足元スペースを確保する関係上、ラジエタ５１は下方に向かうにつれて車幅方向で狭められている。

図３に示すように、エンジン本体１５は、そのシリンダ本体４０の主要部品であるシリンダブロック５３及びシリンダヘッド５４とクランクケース４１とを備える。シリンダヘッド５４はヘッド本体５５とヘッドカバー５６とに分割構成され、クランクケース４１はアッパーケース５７とロアケース５８とに分割構成される。アッパーケース５７とシリンダブロック５３とは一体成形される。なお、ロアケース５８下部にはオイルパン４６が取り付けられる。ここで、シリンダヘッド５４、シリンダブロック５３及びアッパーケース５７、ロアケース５８はアルミニウム合金製の鋳造品である。

図４を併せて参照して説明すると、クランクケース４１内には車幅方向に平行な軸線Ｃを有するクランクシャフト６０が配設される。また、クランクケース４１の後部には変速機ケース６１が連なり、この変速機ケース６１内に変速機６２及びクラッチ機構６３が各々配設される。クランクケース４１のアッパーケース５７とロアケース５８との分割面Ｓは、シリンダ本体４０と略直交するよう、後方に位置するほど上方に位置するよう傾斜して設けられ、この分割面Ｓ上にクランクシャフト６０の軸線Ｃが配置される。

シリンダブロック５３には四つのシリンダ６４が車幅方向に並んで形成され、これらシリンダ６４内にピストン６５が摺動可能に嵌装される。各ピストン６５にはピストンピン６６を介してコンロッド６７が回転自在に連結されると共に、コンロッド６７の大端部がクランクシャフト６０のクランクピン６８に回転自在に連結される。各クランクピン６８は一対のクランクアーム６９で支持され、各クランクアーム６９のクランクピン６８と反対側の部位にはカウンタウエイト６９ａが一体形成される。

クランクシャフト６０の両端側及び各クランクアーム６９間であって軸線Ｃ上に設けられる五箇所のジャーナル部７０は、アッパーケース５７及びロアケース５８に設けられるジャーナル支持部７１に回転自在に支持され、ピストン６５の往復運動が軸線Ｃを中心とした回転運動に変換される。ここで、各ジャーナル部７０を左側から７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅとする。

各ジャーナル支持部７１はアッパーケース５７及びロアケース５８からクランクケース４１の分割面Ｓに至るまで突出形成されるもので、軸線Ｃ方向で扁平状のものである。各ジャーナル支持部７１にはジャーナル部７０と整合する半周分の円筒面がそれぞれ形成され、その円筒面前部７１Ｆ及び後部７１Ｒがアッパーケース５７及びロアケース５８を組み合わせた際に分割面Ｓ上で互いに突き当たる。ここで、各ジャーナル部７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ，７０ｅに対応するジャーナル支持部７１を７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅとする。

図７に示すように、クランクケース４１には、アッパーケース５７とロアケース５８とを一体に組み付けるクランクケース締結ボルト１５５Ａが適宜配置される。このクランクケース締結ボルト１５５Ａの内、各ジャーナル支持部７１の円筒部前部７１Ｆ及び後部７１Ｒを貫通するよう配されたものがアッパーケース５７側及びロアケース５８側の各ジャーナル支持部７１を互いに締結する締結ボルト１５５となる。なお、図中ＦＲは車体前方を示す。

ロアケース５８の円筒面前部７１Ｆ及び後部７１Ｒには、締結ボルト１５５の首下部分を挿通させる挿通孔が分割面Ｓと略直交する方向で形成される。一方、アッパーケース５７の円筒面前部７１Ｆ及び後部７１Ｒには、それぞれロアケース５８の各挿通孔に下方から挿通された締結ボルト１５５に対応するネジ孔が形成される（図３参照）。そして、アッパーケース５７及びロアケース５８を一体に組み付けた状態で、各ジャーナル支持部７１によりクランクシャフト６０のジャーナル部７０が回転自在に支持される。ここで、締結ボルト１５５を含む各ボルト１５５Ａは、クランクケース４１等の材質であるアルミニウム合金よりも縦弾性率（ヤング率）が高いスチール製である。

ロアケース５８は、分割面Ｓから下方に向かって所定の深さとなる位置にロアケース下壁５８ａを有する。また、ロアケース５８は分割面Ｓ上で開口すると共にロアケース下壁５８ａにオイルパン４６の周縁に沿う下部開口５８ｂを有する。この下部開口５８ｂにより、オイルパン４６内とエンジン本体１５内とのエンジンオイルの循環が可能となると共に、ジャーナル支持部７１の締結ボルト１５５の締め込みが可能となっている。

具体的には、クランクシャフト６０の両端側を支持するジャーナル支持部７１ａ，７１ｅを締結する締結ボルト１５５は、ロアケース下壁５８ａの下面に開口する挿通孔から直接取り付けられ、これらの内側に位置する三箇所のジャーナル支持部７１ｂ，７１ｃ，７１ｄは、下部開口５８ｂ内で開口する挿通孔から取り付けられて、各々アッパーケース５７に締め込まれる。ここで、ロアケース５８のジャーナル支持部７１の下部及び締結ボルト１５５の頭部は、各々分割面Ｓからロアケース５８の深さ分だけ下方に位置している。

アッパーケース５７及びロアケース５８の各ジャーナル支持部７１の円筒面には、軸線Ｃ方向略中央に油溝７２が形成される（図４にロアケース５８側のみ示す）。一方、ロアケース５８におけるクランクシャフト６０の下方には、クランクシャフト６０の両端近傍に渡って車幅方向に延びるメインオイルギャラリ７３が形成される。メインオイルギャラリ７３と各ジャーナル支持部７１の油溝７２とはオイル経路７４により連通され、このオイル経路７４及び油溝７２を介してメインオイルギャラリ７３から各ジャーナル支持部７１にエンジンオイルが供給される。

また、クランクシャフト６０のジャーナル部７０には、ジャーナル支持部７１の油溝７２に対向する部位をその径方向で貫通する油孔７５が形成される。同様に、クランクピン６８にはその軸方向の略中央部分を径方向で貫通する油孔７６が形成される。各油孔７５，７６はクランクアーム６９の側部から軸線Ｃに対して斜めに穿設された連通油孔７７により連通され、油溝７２に供給されたエンジンオイルの一部が油孔７５、連通油孔７７、及び油孔７６を介して各クランクピン６８の周面に供給される。なお、クランクアーム６９に形成される連通油孔７７の開口は鋼球等が圧入され閉塞されている。

図３、図４に示すように、クランクケース４１の前部であって車幅方向中央部よりもやや左側の部位には一軸の二次バランサ（バランサ）８５が配設される。ここで、車幅方向中央線を図４中にＸで示す。この二次バランサ８５はクランクシャフト４７の二倍の回転数で回転することでエンジンの二次振動を低減するもので、軸線Ｃと平行な軸線Ｄを有し、ロアケース５８の前壁９６の一部を前方に膨出させて形成された収容部８６内に収容される。左側から二番目のクランクピン６８を支持する左側のクランクアーム６９及びこれと一体成形されるカウンタウエイト６９ａの外周部分には二次バランサ８５を回転駆動させるバランサドライブギヤ８７が設けられる。

ロアケース５８の前壁９６は分割面Ｓと略直交するよう設けられる。また、収容部８６はその上部が分割面Ｓに接している。つまり、二次バランサ８５はロアケース５８の上側である分割面Ｓ近傍に配置される。これは、二次バランサ８５がその軸線Ｄと共にロアケースのジャーナル支持部７１及び締結ボルト１５５よりも前方に配置されることでこれらを避けることができるからである。なお、ロアケース５８の前壁９６は、その分割面Ｓ上の上縁形状の一部を収容部８６の形状に対応して前方に変化させており、この前壁９６の変化による上方への開口はアッパーケース５７に形成されたカバー部８６ａにより閉塞される。

ロアケース５８の左側にはウォータポンプ８８が配設される。このウォータポンプ８８は後述するオイルポンプ８９（図５参照）と車幅方向で同軸配置され、オイルポンプ８９と共にクランクシャフト６０の回転に伴い作動する。このウォータポンプ８８にはラジエタ５１の流出側タンクに通じる流出側ラジエタホース９０と、シリンダヘッド５４及びシリンダブロック５３のウォータジャケットに通じる冷却水導入ホース９２とが接続される（図１参照）。また、シリンダヘッド５４の後部にはサーモスタット９３が接続され、このサーモスタット９３とウォータポンプ８８との間にはバイパスホース９４が配される。サーモスタット９３の冷却水導出口にはラジエタ５１の流入側タンクに通じる流入側ラジエタホース９５が接続される。

そして、ウォータポンプ８８が作動すると、流出側ラジエタホースを通じてラジエタ５１から導出された冷却水が冷却水導入ホース９２を介してシリンダ本体４０内に導入されて各部を冷却し、サーモスタット９３及び流入側ラジエタホース９５を介してラジエタ５１に戻った後に同様の経路で繰り返しシリンダ本体４０内を循環する。このとき、サーモスタット９３を通過する冷却水が一定温度以下であれば、冷却水がサーモスタット９３からバイパスホース９４を通じてウォータポンプ８８に送られラジエタ５１を介さずに循環する。また、サーモスタット９３を通過する冷却水が一定温度以上になるとラジエタファン５２が作動して冷却水を強制冷却する。

ロアケース５８の前壁９６には、その前面側に水冷式のオイルクーラ９７が取り付けられる。このオイルクーラ９７は、二次バランサ８５の収容部８６の右下側に隣接するように、つまりクランクケース４１の前部であって車幅方向中央部よりもやや右側の部位に配設される。オイルクーラ９７はエンジン本体１５と冷却水を共用しており、その冷却水は冷却水導入ホース９２の途中に設けられた分岐管及びホース（何れも図示略）から導入されると共に、流出側ラジエタホース９０の途中に設けられた分岐管及びホース（何れも図示略）を介してウォータポンプ８８に戻される。

図５に示すように、各カムシャフト８３，８４の右側端には、各々カムスプロケット１０１，１０２が固定される。これらカムスプロケット１０１，１０２とクランクシャフト６０の右側端に固定されたチェーンスプロケット１０３とにカムチェーン１０４が掛け回され、クランクシャフト６０の回転に伴い各カムシャフト８３，８４が回転して前記各吸気バルブ８１及び排気バルブ８２を開閉作動させる。カムチェーン１０４の遊びはシングル式のカムチェーンテンショナ１０５により抑えられる。

図４を併せて参照して説明すると、クランクシャフト６０の右側端であってチェーンスプロケット１０３の車幅方向外側には、不図示のワンウェイクラッチを介してスタータモータドリブンギヤ１０６が軸線Ｃ上に連結される。また、変速機ケース６１の上方にはスタータモータ１０７が配設され、このスタータモータ１０７により、その駆動軸と噛み合うスタータギヤ群１０８を介してクランクシャフト６０をエンジン始動方向のみに回転駆動させる。

最右側のクランクピン６８を支持する左側のクランクアーム６９及びこれと一体成形されるカウンタウエイト６９ａの外周部にはプライマリドライブギヤ１０９が設けられ、このプライマリドライブギヤ１０９が変速機ケース６１の右側に配設されるクラッチ機構６３のプライマリドリブンギヤ１１０に噛み合う。クラッチ機構６３は、プライマリドリブンギヤ１１０及びこれと一体に回転するクラッチアウタ１１１と、クラッチアウタ１１１内に収容されて変速機６２のメインシャフト１１２と一体に回転するクラッチセンタ１１３と、クラッチアウタ１１１側及びクラッチセンタ１１３側の複数の摩擦板１１１ａ…，１１３ａ…等を備える所謂多板クラッチである。

クラッチセンタ１１３には複数のクラッチスプリング１１４により付勢されたプレッシャプレート１１５が取り付けられ、このプレッシャプレート１１５により両摩擦板１１１ａ…，１１３ａ…が相互に圧接されてクラッチ機構６３が動力伝達可能な状態となる。そして、前記クラッチレバー２３の操作により、変速機ケース６１左側に配設されるクラッチレリーズ１１６が作動しメインシャフト１１２内に挿通されるロッド１１７を介してプレッシャプレート１１５をクラッチスプリング１１４の付勢力に抗して移動させることで、両摩擦板１１１ａ…，１１３ａ…が離れてクラッチ機構６３による動力伝達が切断される。

変速機６２は、軸線Ｃと平行に配され変速機ケース６１に回転自在に支持されるメインシャフト１１２及びカウンタシャフト１１８と、これら両シャフト１１２，１１８にそれぞれ設けられ相互にスプライン嵌合する変速ギヤ群１１９等を備える。メインシャフト１１２はクラッチ機構６３と同軸配置され、メインシャフト１１２の右端部にクラッチ機構６３のクラッチセンタ１１３が嵌合固定される。メインシャフト１１２及びカウンタシャフト１１８は何れも中空とされ、その中空部をエンジンオイルが流通して油孔等から各摺動面、変速ギヤ群１１９、及びクラッチ機構６３等にエンジンオイルが供給される。

エンジンの駆動力は、クランクシャフト６０からプライマリドライブギヤ１０９、プライマリドリブンギヤ１１０、及びクラッチ機構６３を介して変速機６２のメインシャフト１１２に伝達されると共に、変速ギヤ群１１９を介して所定の減速比でカウンタシャフト１１８に伝達され、さらにカウンタシャフト１１８の左端部に固定された前記ドライブスプロケット３３からドライブチェーン３４を介して後輪７に伝達される。

変速機６２の減速比は変速機ケース６１の後部に配置されたチェンジ機構１２０により切り換え制御される。チェンジ機構１２０は、チェンジスピンドル１２１を有するラチェット部１２２、シフトドラム部１２３、シフトフォークシャフト１２４に装着されシフトドラム部１２３及び変速機６２の変速ギヤ群１１９に適宜係合する複数本（一本のみ図示）のシフトフォーク１２５等を備える。チェンジスピンドル１２１の変速機ケース６１からの突出端部には不図示のチェンジペダルが連結され、このチェンジペダルの操作によりチェンジスピンドル１２１が一定角度回転すると共にラチェット部１２２を介してシフトドラム部１２３が回転し、各シフトフォーク１２５が変速ギヤ群１１９の噛み合いを変化させ減速比を変化させる。

なお、クランクシャフト６０の左側端には、クランクシャフト６０と一体回転するロータ、及びジェネレータカバー１２６に支持されたステータ等を備えるＡＣジェネレータが、クランクシャフト６０の右側端には、クランクシャフトと一体回転するパルサーロータ、及びポイントカバー１２７に支持されたパルスジェネレータ等を備える点火時期検出機構が各々設けられる（何れも図示略）。

クランクケース４１の下部には、エンジン本体１５内の適宜箇所にエンジンオイルを圧送するためのオイルポンプ８９が配設される。オイルポンプ８９は、メインシャフト１１２に嵌合されプライマリドリブンギヤ１１０と共に回転するオイルポンプドライブスプロケット１２８とチェーン１２９を介して連係され、クランクシャフト６０の回転に伴い作動を開始する。ロアケース５８下部に固定されたオイルパン４６内にはエンジンオイルＬが貯留され、貯留されたエンジンオイルＬ中にはオイルストレーナ１３０が浸漬される。なお、エンジンオイルＬの油面はオイルパン４６の上縁近傍である。

図６を併せて参照して説明すると、オイルストレーナ１３０の上端部はオイルポンプ８９の吸入口１３１に接続され、オイルポンプ８９の送出口１３２はロアケース５８に形成される第一の油路１３３に接続される。第一の油路１３３はオイルポンプ８９の送出口１３２から上方に延びた後に前方に向かって屈曲し、やや前下がりとなって前方へ延出する。ロアケース５８の前壁９６の右側にはカートリッジ式のオイルフィルタ１３４を車幅方向で着脱可能に取り付けるためのホルダ部１３５が設けられると共に、ホルダ部１３５から車幅方向内側に延びるオイル流入経路１３６が設けられ、このオイル流入経路１３６の左側端に第一の油路１３３の前端が接続される。また、ロアケース５８の前壁９６にはオイル流出経路１３７がオイル流入経路１３６の前方に略平行に設けられ、このオイル流出経路１３７の左側端にオイルクーラ９７の導入口１３８が接続される。

オイルクーラ９７の導出口１３９は、ロアケース５８に形成され第一の油路１３３と略平行にやや後上がりとなって後方へ延出する第二の油路１４０に接続される。第二の油路１４０は、メインオイルギャラリ７３を含むエンジン本体１５内のオイルギャラリ及びオイルジェット等（何れも図示略）に通じており、オイルポンプ８９の作動によりオイルストレーナ１３０から吸引されたエンジンオイルは第一の油路１３３に圧送され、オイルフィルタ１３４で濾過されると共にオイルクーラ９７で冷却された後に、第二の油路１４０からエンジン本体１５内に供給される。メインオイルギャラリ７３においては、導入されたエンジンオイルが各オイル経路７４及び油溝７２から各ジャーナル支持部７１に供給される。なお、図６において各経路中の矢印はエンジンオイルの流動方向を示し、矢印ＦＲは車体前方を示す。

エンジン本体１５に供給されたエンジンオイルは自然滴下等によりオイルパン４６内に戻って貯留され、上述の経路で繰り返しエンジン本体１５内を循環する。このエンジンオイルの循環において、例えばエンジンが高回転になると圧送されるエンジンオイルの油圧が高まることとなるが、この油圧が所定値に達した場合には第一の油路１３３及びオイル流入経路１３６の交差部下側にリリーフ経路１４１を介して接続されたオイルリリーフバルブ１４２が作動し、エンジンオイルの一部をオイルパン４６内に戻して経路内の油圧が調節される。

オイルフィルタ１３４はホルダ部１３５にエンジン本体１５の右端側から直接的に取り付けられる。ホルダ部１３５はオイル流出経路１３７を略中心として形成され、その右側端面（ロアケース５８の側面）が車幅方向と略直交するように形成されてオイルフィルタ１３４の取り付け面１４３となる。この取り付け面１４３の中央部にはオイル流出経路１３７の流出開口部１４４が設けられると共に、流出開口部１４４の周囲には環状の油溝１４５が形成され、この油溝１４５の底部にオイル流入経路１３６の流入開口部１４６が設けられる。

オイルフィルタ１３４は、有底円筒状のケース１４７内にフィルタエレメント１４８を収容し、円盤状のセットプレート１４９でケース１４７の開口を閉塞した既存のカートリッジ式フィルタである。フィルタエレメント１４８は濾紙をコルゲート状に折り曲げ全体を円筒状に形成したもので、このオイルフィルタ１３４においては、フィルタエレメント１４８の外側から内側へエンジンオイルを通過させることで濾過が行われる。ケース１４７の開口内側にはリング状のシールパッキン１５０が装着され、オイルフィルタ１３４をホルダ部１３５に取り付けた状態でシール可能である。

セットプレート１４９の中央部にはフィルタエレメント１４８の内側の空間に通じる円孔１５１が形成され、この円孔１５１の内周部に雌ネジが形成されている。また、ホルダ部１３５の流出開口部１４４には取り付け面１４３から車幅方向で突出するノズル１５２が設けられ、このノズル１５２の外周部には円孔１５１の雌ネジに対応する雄ネジが形成される。そして、円孔１５１をノズル１５２に螺合させオイルフィルタ１３４自身を回転させながら締め込むことで、ホルダ部１３５にオイルフィルタ１３４が取り付けられる。

オイルフィルタ１３４をホルダ部１３５に取り付けた状態で、円孔１５１及びノズル１５２を介してフィルタエレメント１４８の内側の空間とオイル流出経路１３７とが連通する。セットプレート１４９の円孔１５１の周囲には、フィルタエレメント１４８の外側の空間に通じる流入孔１５３が複数形成されており、これら流入孔１５３がオイルフィルタ１３４の取り付け状態で取り付け面１４３の油溝１４５と対向配置され、油溝１４５及び流入孔１５３を介してオイル流入経路１３６とフィルタエレメント１４８の外側の空間とが連通する。

第一の油路１３３からオイル流入経路１３６に送られたエンジンオイルは、油溝１４５及び流入孔１５３を介してオイルフィルタ１３４内に流入し、フィルタエレメント１４８の外側の空間からその内側の空間へ通過して濾過される。そして、濾過されたエンジンオイルは円孔１５１及びノズル１５２を介してオイル流出経路１３７に送られオイルクーラ９７に導かれる。

オイルクーラ９７は円筒状の外観をなし、その一端面側がロアケース５８の前壁９６に固定される。オイルクーラ９７に送られたエンジンオイルは、導入口１３８からオイルクーラ９７内に導入されて所定の経路を通過しつつ冷却される。そして、導出口１３９から第二の油路１４０に導出されたエンジンオイルは、オイルギャラリ及びオイルジェット等からエンジン本体１５の各部に供給される。エンジン本体１５内に供給されたエンジンオイルは、クランクシャフト６０、変速機６２、クラッチ機構６３、ピストン６５、各カムシャフト８３，８４等の潤滑を行うと共に、エンジン本体１５の緩衝、気密、及び冷却等にも作用する。

オイルクーラ９７はクランクケース４１の車幅方向中央部付近（やや右側）に配置され、かつ、第二の油路１４０もクランクケース４１の車幅方向略中央に配される。クランクケース４１とクランクシャフト６０及びメインオイルギャラリ７３との車幅方向での中央位置は近接しており、オイルクーラ９７から後方に延びる第二の油路１４０はメインオイルギャラリ７３の車幅方向略中央の接続部１５４に接続される。このため、メインオイルギャラリ７３に導入されるエンジンオイルの油圧がほぼ均一となり、エンジンオイルが車幅方向で均等に行き渡る。

各排気管４４の下方延出部５０は、図２、図３に示すように、その前方に配されたラジエタ５１や、クランクケース４１側に設けられたオイルクーラ９７、二次バランサ８５、及びオイルフィルタ１３４等とのレイアウトの関係上、上下方向の中央付近で前方に凸の略くの字型となるよう若干屈曲している。また、最左側及び最右側の排気管４４ａ，４４ｄの下方延出部５０ａ，５０ｄは、その上部よりも下部が前方に変化するようクランク状に屈曲している。このため、エンジン本体１５の前方から見て排気管４４ｄの下方延出部５０ｄとオイルフィルタ１３４とが重ならないように配設されている（図２参照）。つまり、最右側の排気管４４ｄの下方延出部５０ｄがオイルフィルタ１３４と前後方向で重ならないように車幅方向内側に避けている。

したがって、オイルフィルタ１３４着脱用の工具を排気管４４ｄに干渉することなく使用できる。同様に、オイルフィルタ１３４を手で保持することも容易である。また、排気管４４ｄの下方延出部５０ｄがオイルフィルタ１３４を避けた後にクランクケース４１下で後方へ延びるため、オイルフィルタ１３４の真下に排気管が配されず、オイルフィルタ１３４着脱時に滴下したエンジンオイルにより排気管が汚れることがない。

ここで、前述したように、クランクケース４１はシリンダ本体４０に連なるアッパーケース５７とロアケース５８とに上下分割され、このクランクケース４１の分割面Ｓ上にクランクシャフト６０の回転軸線である軸線Ｃが配置される。クランクケース４１の分割面Ｓは、前傾した姿勢で配設される各シリンダ６４の軸線Ｔと略垂直に設けられ、アッパーケース５７及びロアケース５８には、対となるジャーナル支持部７１がそれぞれに設けられる（図３参照）。

図８に示すように、二次バランサ８５は、収容部８６の左右の側壁部８６ｂ，８６ｃに渡るバランサシャフト１８６と、両側壁部８６ｂ，８６ｃ間でバランサシャフト１８６の外周部に装着される一対のニードルベアリング１８７，１８８と、バランサシャフト１８６に各ニードルベアリング１８７，１８８を介して支持される筒軸部１８９及びその右側端部に形成されるウェイト部１９０を有するバランサウェイト１９１と、バランサウェイト１９１の左右端に配されるスラストワッシャ１９２，１９３と、バランサウェイト１９１の左側端部にダンパラバー１９４を介して取り付けられるバランサドリブンギヤ１９５とを備える。バランサドリブンギヤ１９５はクランクシャフト６０のバランサドライブギヤ８７と噛み合い、クランクシャフト６０と共に二次バランサ８５が回転駆動される。

バランサシャフト１８６は、収容部８６の右側の側壁部８６ｂに形成された袋孔からなる右側支持部８６ｄと、収容部８６の左側の側壁部８６ｃに形成された貫通孔からなる左側支持部８６ｅとで軸線Ｄ上で支持され、左側支持部８６ｅから収容部８６の外部に突出するバランサシャフト１８６の外端部１９６が固定部材１９７を介して固定される。固定部材１９７は、バランサシャフト１８６をその回転及び軸方向での移動を規制した状態で収容部８６の左側の側壁部８６ｃに固定しており、固定部材１９７の一端はバランサシャフト１８６の外端部１９６にボルト等で締結され、他端は収容部８６左側のボス部１９８（図９参照）に取り付けられる。

バランサシャフト１８６は、右側及び左側支持部８６ｄ，８６ｅの間で偏心して形成される。この偏心部１９９は、工具等により外端部１９６を回動させることで位相を変化させることが可能である。偏心部１９９の外周には一対のニードルベアリング１８７，１８８を介してバサンサウェイト１９１が回転自在に支持されており、偏心部１９９の位相を変化させることで、バランサウェイト１９１と共にバランサドリブンギヤ１９５を平行移動させることができる。

このように、固定部材１９７によるバランサシャフト１８６の固定を解除し、偏心部１９９の位相を変化させてバランサドリブンギヤ１９５を平行移動させることで、バランサドリブンギヤ１９５とバランサドライブギヤ８７とのバックラッシの調整を行うことができ、各ギヤの噛み合いによる騒音及び振動を最小限に抑えることができる。なお、バランサウェイト１９１のウェイト部１９０とバランサドリブンギヤ１９５とが軸方向で離間しているのは、コンロッド６７の大端部との干渉を避けるためである。

バランサウェイト１９１の両端と収容部８６の両側壁部８６ｂ，８６ｃとの間には、それぞれスラストワッシャ１９２，１９３が配設される。右側に配設されるスラストワッシャ１９２は、その本体部１９２ａの外周にバランサウェイト１９１側に延びる環状の筒状保持部１９２ｂを備え、本体部１９２ａの右面で側壁部８６ｂ内面との間のスラスト力を支持すると共に、本体部１９２ａの左面でバランサウェイト１９１の右端及びニードルベアリング１８７との間のスラスト力を支持し、さらに筒状保持部１９２ｂの内周面がバランサウェイト１９１の右端部外周面に係合することで、スラストワッシャ１９２自体のバランサウェイト１９１に対する位置決めがなされる。

また、バランサウェイト１９１の左側に配設されるスラストワッシャ１９３は、その本体部１９３ａの内周にバランサウェイト１９１側に延びる環状の筒状保持部１９３ｂを備え、本体部１９３ａの左面で側壁部８６ｃ内面との間のスラスト力を支持し、本体部１９３ａの右面でバランサウェイト１９１の左端及びバランサドリブンギヤ１９５の左端との間のスラスト力を保持し、筒状保持部１９３ｂの右端でニードルベアリング１８８とのスラスト力を支持し、さらに筒状保持部１９３ｂの外周面がバランサウェイト１９１の左端部内周面に係合することで、スラストワッシャ１９３自体のバランサウェイト１９１に対する位置決めがなされる。

ここで、右側のスラストワッシャ１９２の筒状保持部１９２ｂを本体部１９２ａの外周に形成したことで、その筒状保持部１９２ｂと干渉することなくニードルベアリング１８７を本体部１９２ａ側（右側）に配置できる。その結果、バランサウェイト１９１の右側に位置するウェイト部１９０の重心を通る軸方向での中間位置Ｅにニードルベアリング１８７の軸方向での中間位置Ｆを接近させ、両中間位置の軸方向でのずれを最小限に抑えることができる。これにより、ニードルベアリング１８７に作用する偏荷重を減少させて耐久性を向上させることができる。

図４を併せて参照して説明すると、二次バランサ８５の収容部８６は、車幅方向で左から二番目のジャーナル支持部７１ｂ及びその内側のジャーナル支持部７１ｃの間に設けられる。収容部８６の左右の側壁部８６ｂ，８６ｃと各ジャーナル支持部７１ｃ，７１ｂとは連なるように形成され、収容部８６及びクランクケース４１の剛性が高められている。これにより、ロアケース５８に特別な補強を施さなくとも二次バランサ８５に作用する遠心力を支持できる。また、ジャーナル支持部７１の前後は締結ボルト１５５により一体に結合されることから、より一層二次バランサ８５の支持剛性が高められ、ロアケース５８の重量増が抑えられている。

さらに、各ジャーナル支持部７１が、クランクケース４１の材質であるアルミニウム合金よりも縦弾性率が高いスチール製の締結ボルト１５５で締結されることで、締結ボルト１５５の締結力によりクランクケース４１の結合剛性が高められている。これにより、二次バランサ８５の起振力（クランクシャフト６０の振動を抑える制振力）が有効に作用し、エンジンの振動を最小限に抑えることができる。

図９に示すように、二次バランサ８５の収容部８６は、円筒状のオイルクーラ９７の左側上部に隣接するよう配置されることで、オイルクーラ９７の左側上部を避けるよう、収容部８６の右側の側壁部８６ｂの下部を左側に変化させて形成される。また、側壁部８６ｂの分割面Ｓ上の上縁形状は、前方に位置するほど左側に位置するよう傾斜して設けられる（図４参照）。ここで、オイルクーラ９７及びその取り付け部９７ａは、ロアケース５８の下側であるロアケース下壁５８ａ近傍（図では下部開口５８ｂ近傍）に配置される。つまり、ロアケース５８の上側に配置される二次バランサ８５と、ロアケース５８の下側に配置されるオイルクーラ９７とが、これらの一部を車幅方向で重ねるようにして車幅方向中央Ｘ近傍に配置される。

また、オイルフィルタ１３４及びそのホルダ部１３５は、オイルクーラ９７及びその取り付け部９７ａと略同一高さとなる位置に配置される。つまり、エンジンオイルの油路の屈曲が最小限に抑えられており、オイル流れがスムーズになると共に、油路の形成が容易になってロアケース５８の製造性が高められている。そして、ホルダ部１３５により形成されるロアケース５８の側面にオイルフィルタ１３４が直接的に取り付けられる。

上記実施例によれば、オイルフィルタ１３４、オイルクーラ９７、及び二次バランサ８５がロアケース５８に集中的に配置され、エンジンの低重心化、小型化、及び重量マスの集中を図ることができる。このため、当該エンジンを搭載する車両の運動性能及び車体レイアウト自由度を向上させることができる。また、オイルフィルタ１３４及びオイルクーラ９７が分散して配置されることで、オイルクーラ９７とオイルフィルタ１３４とが直列に配置されるような場合と比べて、これらのレイアウト自由度を高めることができる。

また、クランクケース４１の前方を通過する排気管４４の後方にオイルクーラ９７及び二次バランサ８５が配置されることで、例えば空冷式のオイルクーラを排気管４４の前方に配置しオイルホール等を介してクランクケース４１と連通させるような場合と比べて油路等の構成が簡素化し、かつこの実施例のように水冷式のオイルクーラ９７を採用した場合には冷却水路も簡素化できる。このため、部品構成の簡素化による製造工数及びコストの削減を図ることができる。また、二次バランサ８５がロアケース５８前部に配置されることは、二次バランサ８５の駆動や各部品の集中的な配置に好適である。

さらに、二次バランサ８５がアッパーケース５７側及びロアケース５８側の各ジャーナル支持部７１を互いに締結する締結ボルト１５５よりも前方に配置されることで、二次バランサ８５をロアケース５８のジャーナル支持部７１周辺を避けてクランクケース４１の分割面Ｓ近傍、つまりロアケース５８の上方寄りの部位に配置することが可能となり、二次バランサ８５によるエンジンオイルのかき上げが最小限に抑えられる。このため、エンジンのフリクションロスを低減してエンジン出力の向上及び燃費低減を図ることができる。特に二次バランサ８５はクランクシャフト６０の二倍の回転数で回転することからその効果が高い。

そして、ロアケース５８の側面にオイルフィルタ１３４を直接的に取り付けることで、オイルフィルタ１３４がエンジン本体１５の側端側から左右方向で着脱可能となり、クランクケース４１前方に排気管４４が取り回されるような場合でも排気管４４がオイルフィルタ１３４着脱時の障害物にならず、メンテナンス性を向上させることができる。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、オイルフィルタ１３４はロアケース５８の側面以外の部位に取り付けてもよい。また、二軸二次バランサや一次バランサの場合でも応用できる。さらに、エンジン形式は直列四気筒エンジンに限らず、バランサを備えた様々な形式のエンジンに適用可能である。

この発明の実施例の自動二輪車を車体左側から見た側面図である。上記自動二輪車の正面図である。図１におけるエンジン周辺の側面図である。図３におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。上記自動二輪車のエンジン周辺を車体右側から見た側面図である。エンジンオイルの潤滑経路の斜視説明図である。上記エンジンのロアケースの下面図である。図４の要部拡大図である。上記ロアケースをその前壁と直交する方向から見た正面説明図である。

符号の説明

４１クランクケース
４４排気管
５７アッパーケース
５８ロアケース
６０クランクシャフト
７１ジャーナル支持部
８５二次バランサ（バランサ）
９７オイルクーラ
１３４オイルフィルタ
１５５締結ボルト

Claims

クランクケースをアッパーケースとロアケースとに上下分割すると共に該クランクケースの分割面上にクランクシャフトの回転軸線が左右方向と平行に配置されるよう前記アッパーケース及びロアケースにそれぞれジャーナル支持部を形成して前記クランクシャフトを回転自在に支持するエンジンのクランクケース構造において、
前記ロアケースにオイルフィルタを直接的に取り付けると共に該ロアケースの前部にオイルクーラ及びバランサを配置し、
前記バランサが前記ロアケースの前面に前方に向かって膨出形成されたバランサ収容部に具備され、
前記バランサ収容部及びオイルクーラ、並びに前記オイルクーラ及びオイルフィルタが、それぞれクランク軸方向視でオーバーラップして配置されると共に、
前記オイルフィルタ、オイルクーラ及びバランサ収容部がクランク軸方向で並んで配置されることを特徴とするエンジンのクランクケース構造。
前記オイルクーラ及びバランサの一部がクランク軸方向での位置をオーバーラップさせることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのクランクケース構造。
前記バランサが前記アッパーケース側及びロアケース側の各ジャーナル支持部を互いに締結する締結ボルトよりも前方に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンのクランクケース構造。
前記ロアケースの側面にオイルフィルタを直接的に取り付けたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のエンジンのクランクケース構造。
前記エンジンが自動二輪車用エンジンであり、
前記オイルフィルタとオイルクーラとを接続するオイル通路が前記ロアケースの前面に形成されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のエンジンのクランクケース構造。
前記バランサ収容部が、前記オイルフィルタ及びオイルクーラとのクランク軸方向での並びでエンジン端部側に配置され、
前記バランサの軸端部を固定する固定部材がエンジン端部側から取り付けられることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載のエンジンのクランクケース構造。
オイルポンプから圧送されたオイルが、前記オイルフィルタ及びオイルクーラを経由した後に前記ジャーナル支持部に供給されることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載のエンジンのクランクケース構造。