JP4148814B2

JP4148814B2 - Lubricating device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4148814B2
Application number: JP2003098724A
Authority: JP
Inventors: 一紀菊池; 良久保田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: JP2004308430A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は小型内燃機関の潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型内燃機関のオイルポンプ装置として、従来クランクケース側に内側オイルポンプを、カバー側に外側オイルポンプをそれぞれ取付け、これら内外のオイルポンプのポンプ軸を同一軸線上に配置してその相対向する両端部を突き合わせ凹凸噛合継手を介して連結するとともに、上記内側オイルポンプをポンプギヤとドライブギヤとを介してクランク軸で駆動するようにしたものがあった（例えば特許文献１参照。）。このような従来のオイルポンプの仕様は、ポンプ回転数、ロータの径や厚みから、その内燃機関の必要とする吐出量を、不都合の起こらない範囲で決定していた。例えば回転数についていえばキャビテーションが起こらない範囲、ロータの径や厚みに関してはスペース的に収まる範囲で決定していた。
【０００３】
また、クランクケースがシリンダアッセンブリのシリンダボア中心軸を通ってクランク軸の軸方向に直交する面で分割される内燃機関において、上記クランクケースの片側の分割面に開口する凹部と、上記凹部に通じてオイルが圧送されるオイル供給通路と、上記凹部に嵌合されて上記オイル供給通路からのオイルをピストンの裏面に噴射する噴射ノズルと、上記噴射ノズルのオイル噴射位置をクランク軸の回転方向に対してピストン裏面の後方寄りに定める位置決め手段と、クランクケースの他側の分割面に設けられてクランクケースの合わせ時に上記噴射ノズルを上記凹部内に保持する押圧部とを備えて構成された内燃機関のピストン冷却装置もあった（例えば特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１１８９３７号公報
【特許文献２】
特開平８−６８３２２号公報
【０００５】
【解決しようとする課題】
前記特許文献１で開示されたものは、オイルポンプの回転数については何ら考慮されず、キャビテーションが発生する限界に近い大きな回転数で運転していたので、ややもすると摩擦損失等の駆動ロスが大きくなって、燃費が悪化するという問題があった。
【０００６】
また前記特許文献２で開示されたものは、シリンダ軸線が水平に近いような内燃機関に適用する場合、クランクケースの合わせ面までオイル通路を形成する必要があるが、オイル通路は途中で曲げる必要があり、加工が複雑になる。またシリンダスタッドボルトの根元近傍にオイル通路を通す必要があるので、クランクケースの強度が低下する要因となってしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段および効果】
前記従来の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、クランク軸の回転を減速させて駆動するオイルポンプを備える内燃機関において、上記内燃機関は、シリンダ軸線がほぼ水平に配置されるとともに、上記オイルポンプの吐出口に、クランクケースを貫通する連通孔が設けられ、かつ該連通孔からほぼ直線状に延びるオイル通路を介して、上記シリンダ軸がほぼ水平に配置されたシリンダ孔に指向したオイルジェットを形成する部材が、上記クランクケースの内側壁面に嵌挿されて、上記オイルジェット形成部材にオイルが供給され、上記オイルポンプは、上記クランク軸のドライブギヤと上記オイルポンプのドリブンギヤとの間に設けられた中間ギヤにより、上記クランク軸の回転を減速させて駆動されるものであり、上記中間ギヤは、上記クランク軸より下方にあって、上記オイルポンプのドリブンギヤは、上記中間ギヤとほぼ同じ高さでかつ該中間ギヤよりもシリンダ側に配置されることを特徴とする内燃機関の潤滑装置である。
【００１３】
このように請求項１記載の発明では、シリンダ軸線がほぼ水平に配置されるとともに、オイルポンプの吐出口に、クランクケースを貫通する連通孔が設けられ、かつ該連通孔からほぼ直線状に延びるオイル通路を介してオイルジェットを形成する。一般に低回転で吐出容量の大きいポンプの場合、オイルの吐出脈動が大きくなるため、その吐出圧の最大値は、高回転かつ低容量のポンプで同じ容量のオイルを吐出させた場合の吐出圧の最大値よりも大きくなる。その結果、オイルジェット噴射口の吐出圧が高くなるので、シリンダ軸線がほぼ水平の本発明のような内燃機関でも、オイルジェット形成部材から高温の上死点位置ピストン裏まで、オイルジェットの飛距離を確保することができ、ピストンが効率よく冷却される。
【００１４】
また、請求項１記載の発明では、クランクケース分割面にオイルジェットのための複雑なオイル通路を加工する必要がない。また、加工はメインギャラリに穴を設けるだけでよく、オイルパイプ等、コストのかかる特別な配管が不要となる。さらに本発明では、オイルジェットとオイルポンプとの間の管路を短く、直線状に形成するので、管路損失が低減し、オイルジェットの噴射圧力を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例が適用された内燃機関の要部をクランク軸線とシリンダ軸線をほぼ通る平面で切断した縦断面図、図２は同じくほぼシリンダ軸線を通りクランク軸線と直交する平面で切断した縦断面図、図３は同じくオイルポンプ近傍でクランク軸線と直交する平面で切断した縦断面図、図４は上記オイルポンプを示す組立断面図である。また、図５はオイルジェットパイプ装置を示す図で、(ａ)は正面図((ｂ)のＡ−Ａ矢視断面図)、(ｂ)は(ａ)のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００１６】
この内燃機関１は、頭上弁式４ストロークサイクル単気筒内燃機関であって、車両に搭載する場合は、クランク軸の軸線を車両の進行方向に直交させるとともに、シリンダヘッドが前方を向くようシリンダ軸を進行方向に沿ってほぼ水平に配置する。そしてその本体は、図１ないし図３に示されるように、左右割のクランクケース２ａ、２ｂと、シリンダブロック３と、シリンダヘッド４と、シリンダヘッドカバー５と、左クランクケースカバー６ａと、右クランクケースカバー６ｂとから成る。左クランクケース２ａと右クランクケース２ｂが互いに合わされ、その前方にシリンダブロック３、シリンダヘッド４、シリンダヘッドカバー５が順次重ねられる。また、左クランクケース２ａの左側面に左クランクケースカバー６ａが、右クランクケース２ｂの右側面に右クランクケースカバー６ｂが、それぞれ合わされる。そして、これら左右のクランクケース２ａ、２ｂ、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、シリンダヘッドカバー５、左クランクケースカバー６ａ、右クランクケースカバー６ｂは、ボルト等で互いに一体に結合される。
【００１７】
また図１、図２に示されるように、シリンダブロック３に形成されたシリンダ孔７にピストン８が摺動自在に嵌装されるとともに、左右のクランクケース２ａ、２ｂにクランク軸９が回転可能に枢支されている。そして、ピストン８とクランク軸９とに、ピストンピン10とクランクピン11とをそれぞれ介して、コネクティングロッド12の両端が回転可能に枢着されている。こうして、シリンダ孔７頂部の燃焼室13内の混合気の燃焼によりピストン８が往復動すると、クランク軸９が回転駆動されるようになっている。
【００１８】
また、シリンダ孔７の頂部の燃焼室13に連通する吸気ポート14および排気ポート15が、シリンダヘッド４に形成されており、それら吸気ポート14および排気ポート15に、それぞれ吸気弁16および排気弁17が開閉自在に設けられている（図２参照）。
【００１９】
そして、吸気弁16および排気弁17の頂端に隣接して、カム軸18が配置されている。このカム軸18の一端部（図１では左端部）は、ベアリングを介しシリンダヘッド４とカム軸ホルダ20とに挟まれて回転自在に枢支されており、他端部（図１では右端）は、ベアリングを介してシリンダヘッド４に回転自在に枢支されている。カム軸18の上記一端部には、ドリブンスプロケット21がボルトにより一体に装着されている。一方クランク軸９にはドライブスプロケット24が一体に設けられていて、このドライブスプロケット24と上記ドリブンスプロケット21とに無端のカムチェーン25が架装されている。
【００２０】
また図２に示されるように、吸気弁16および排気弁17の頂部とカム軸18の上方との中間に、それぞれ１対のロッカーアーム軸26が軸線を水平にして配置され、いずれも両端がシリンダヘッド４とカム軸ホルダ20に嵌合されている。これら１対のロッカーアーム軸26にそれぞれロッカーアーム28が揺動自在に枢支されている。そしてそのロッカーアーム28の一端にはローラ29が枢着されて前記カム軸18のカム山18ａに当接しており、また他端は吸気弁16、排気弁17の頂部にそれぞれ当接している。こうして内燃機関１の運転時には、クランク軸９の半分の回転速度でカム軸18が回転駆動され、吸気弁16と排気弁17は、クランク軸９が２回転するごとに、それぞれ１回ずつ開閉駆動されるようになっている。
【００２１】
クランク軸９の回転はまた、図３に示される歯車31、32を介して変速機主軸33に伝達され、更に図２に示される変速歯車34、35を介してカウンタ軸36に伝達される。
【００２２】
また、クランク軸９にはドライブギヤ38が設けられており、２段の中間ギヤ39、40を介して、オイルポンプ42のポンプ軸43に設けられたドリブンギヤ41に、クランク軸９の回転が伝達されるようになっている。このオイルポンプ42は、図４に示されるように、ポンプボディ44、ポンププレート45、外ロータ46、内ロータ47を備えたトロコイドポンプである。
【００２３】
図１では作図の便宜上ポンプ軸43がクランク軸９の下方に描かれているが、実際は図３に示されるように、クランク軸９よりも上方に設けられる。図３中42ａはポンプ入口、42ｂはポンプ出口である。そして図１にはクランク軸９の上方にもオイルポンプ42の一部が描かれ、ポンプ出口42ｂが示されている。
【００２４】
上記ドライブギヤ38、中間ギヤ39、40、ドリブンギヤ41による減速比は、オイルポンプ42内にキャビテーションが発生する限界回転数の３分の２以下の範囲内にオイルポンプ42の回転数が収まるように、設定される。また、上記オイルポンプ42の吐出容量は、上記回転数の範囲内で内燃機関１が必要とする所定のオイル量を充足するように設定される。
【００２５】
図１に示されるように、上記オイルポンプ42のポンプ出口42ｂには、クランクケース２ｂを貫通する連通孔48が設けられ、更にこの連通孔48に、動弁系にオイルを導くオイル通路49と、クランク軸９にオイルを導くオイル通路50とが接続されているが、クランク軸９にオイルを導くオイル通路50は、動弁系にオイルを導くオイル通路49よりも狭く絞られている。またそれらオイル通路49、50の入口にそれぞれ除塵網51、52が設けられているが、それらのメッシュ粗さは、動弁系へのオイル通路49の除塵網51が例えば＃１３０、クランク軸９へのオイル通路50の除塵網52は例えば＃１６０程度である。
【００２６】
上記オイルポンプ42のポンプ出口42ｂに設けられた連通孔48には、更にほぼ直線状に延びるオイル通路53が接続され、その終端に、図５に示されるオイルジェットパイプ装置60が設けられる。このオイルジェットパイプ装置60は、筒状の本体61と、その本体61に固着された取付板62とから成る。筒状の本体61は一端が開口し、他端が閉じているが、この閉じた端部に軸線に直交してジェットノズル61ａが設けられている。取付板62には取付用孔62ａが設けられている。
【００２７】
このようなオイルジェットパイプ装置60の本体61の開口端を前記オイル通路53に接続し、取付板62の取付用孔62ａにボルトを通して、クランクケース２ｂの内側壁面に取付ける。この時、本体61のジェットノズル61ａがピストン８の裏面を向くようになる（図２参照。）。
【００２８】
なお、図１において、符号71、72、73はそれぞれ冷却水ポンプ、交流発電機、発進クラッチを示す。
【００２９】
このような内燃機関１において、燃焼室13に供給された燃料・空気混合気に点火すると、燃料が燃焼して燃焼室13の圧力が上昇し、ピストン８を押下げる。吸気弁16および排気弁17を作動させ所定の順序・タイミングで吸排気と点火を繰返すことにより、ピストン８が往復動する。ピストン８のこの運動はコネクティングロッド12を介してクランク軸９の回転となり、この回転は図３に示される歯車31、32を介して変速機主軸33に伝達され、更に図２に示される変速歯車34、35を介してカウンタ軸36に伝達される。そして最終的には更に図示しない車輪等に伝達される。クランク軸９の回転はまたドライブスプロケット24、カムチェーン25、ドリブンスプロケット21を介してカム軸18に伝達され、更にカム山18ａ、ロッカーアーム28を介して、前記吸気弁16、排気弁17を所定の順序・タイミングで開閉することになる。
【００３０】
クランク軸９の回転はまた、ドライブギヤ38、中間ギヤ39、40、ドリブンギヤ41を介してオイルポンプ42に伝達される。オイルポンプ42はクランクケース２ａ、２ｂ底部のオイルを汲み上げ、そのオイルを連通孔48、オイル通路49、50を経て、動弁系やクランク軸９に供給し、これらを潤滑する。オイルポンプ42から吐出したオイルはまた、オイル通路53を経てオイルジェットパイプ装置60に至り、ジェットノズル61ａからオイルジェット63となってピストン８の裏面に噴射され、これを冷却する。
【００３１】
本実施例では、オイルポンプ42の回転数の範囲が、該オイルポンプ42内にキャビテーションが発生する限界回転数の３分の２以下となるように、減速比を設定するとともに、上記オイルポンプ42の吐出容量を、上記回転数の範囲内で内燃機関１が必要とする所定のオイル量を充足するように、設定するので、従来のものよりもオイルポンプ42の回転数は低く、吐出容量は大きくなる。したがって小容量オイルポンプ42を高回転で駆動した場合よりも、摩擦損失を低下させることができるため、燃費が向上する。
ポンプ回転数を低くし過ぎると、吐出容量が過大になり、ロータの寸法も過大になって、機械損失や全体重量も増すので好ましくない。内燃機関全体としての損失が最低となるポンプ回転数を考えるならば、キャビテーションが発生する回転数（通常6000rpm程度）の２／３以下とするのが妥当である。
【００３２】
また本実施例では、クランク軸９のドライブギヤ38とオイルポンプ42のドリブンギヤ41との間に減速ギヤ(中間ギヤ39、40)を設けるので、自動二輪車用のような高回転型の内燃機関においてオイルポンプの回転数を低くする場合であっても、小さなスペースで大きな減速比が得られ、クランクケースカバー内に余裕をもって収めることができる。またその減速ギヤ(中間ギヤ39、40)が２段式になっているので、さらに小型化され、効率的なレイアウトが達成される。
【００３３】
更に本実施例では、クランク軸９にオイルを導くオイル通路50が動弁系にオイルを導くオイル通路49よりも狭く絞られているので、動弁系に供給されるオイル量が増える。したがって、内燃機関の回転数が低い場合でも、十分なオイル供給が必須である動弁系の潤滑を確実に行なうことができ、内燃機関全体としての耐久性が向上する。
【００３４】
加えて本実施例では、シリンダ軸線がほぼ水平に配置されるとともに、オイルポンプ42の吐出口に、クランクケースを貫通する連通孔48が設けられ、かつ該連通孔48からほぼ直線状に延びるオイル通路53を介してオイルジェット63を形成する。一般に低回転で吐出容量の大きいポンプの場合、オイルの吐出脈動が大きくなるため、その吐出圧の最大値は、高回転かつ低容量のポンプで同じ容量のオイルを吐出させた場合の吐出圧の最大値よりも大きくなる。その結果、オイルジェット63噴射口の吐出圧が高くなるので、シリンダ軸線がほぼ水平の本発明のような内燃機関でも、オイルジェット形成部材から高温の上死点位置ピストン裏まで、オイルジェット63の飛距離を確保することができ、ピストンが効率よく冷却される。
【００３５】
本実施例ではまた、クランクケース分割面にオイルジェットのための複雑なオイル通路を加工する必要がない。また、加工はメインギャラリに穴を設けるだけでよく、オイルパイプ等、コストのかかる特別な配管が不要となる。さらに本発明では、オイルジェット63とオイルポンプ42との間の管路を短く、直線状に形成するので、管路損失が低減し、オイルジェット63の噴射圧力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例が適用された内燃機関の要部をクランク軸線とシリンダ軸線をほぼ通る平面で切断した縦断面図である。
【図２】図２は同じくほぼシリンダ軸線を通りクランク軸線と直交する平面で切断した縦断面図である。
【図３】図３は同じくオイルポンプ近傍でクランク軸線と直交する平面で切断した縦断面図である。
【図４】図４は上記オイルポンプを示す組立断面図である。
【図５】図５はオイルジェットパイプ装置を示す図で、(ａ)は正面図((ｂ)のＡ−Ａ矢視断面)、(ｂ)は(ａ)のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２ａ…左クランクケース、２ｂ…右クランクケース、３…シリンダブロック、４…シリンダヘッド、５…シリンダヘッドカバー、６ａ…左クランクケースカバー、６ｂ…右クランクケースカバー、７…シリンダ孔、８…ピストン、９…クランク軸、10…ピストンピン、11…クランクピン、12…コネクティングロッド、13…燃焼室、14…吸気ポート、15…排気ポート、16…吸気弁、17…排気弁、18…カム軸、18ａ…カム山、20…カム軸ホルダ、21…ドリブンスプロケット、24…ドライブスプロケット、25…カムチェーン、26…ロッカーアーム軸、28…ロッカーアーム、29…ローラ、31、32…歯車、33…変速機主軸、34、35…変速歯車、36…カウンタ軸、38…ドライブギヤ、39、40…中間ギヤ、41…ドリブンギヤ、42…オイルポンプ、42ａ…ポンプ入口、42ｂ…ポンプ出口、43…ポンプ軸、44…ポンプボディ、45…ポンププレート、46…外ロータ、47…内ロータ、48…連通孔、49、50…オイル通路、51、52…除塵網、53…オイル通路、60…オイルジェットパイプ装置、61…本体、61ａ…ジェットノズル、62…取付板、62ａ…取付用孔、63…オイルジェット、71…冷却水ポンプ、72…交流発電機、73…発進クラッチ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating device for a small internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an oil pump device for a small internal combustion engine, an inner oil pump is mounted on the crankcase side and an outer oil pump is mounted on the cover side, and the pump shafts of these inner and outer oil pumps are arranged on the same axis, and both ends thereof are opposed to each other. In some cases, the inner oil pump is driven by a crankshaft through a pump gear and a drive gear (see, for example, Patent Document 1). In the specifications of such a conventional oil pump, the discharge amount required for the internal combustion engine is determined within a range that does not cause inconvenience from the number of rotations of the pump and the diameter and thickness of the rotor. For example, the rotational speed is determined in a range where cavitation does not occur and the diameter and thickness of the rotor are determined in a range that fits in space.
[0003]
Further, in an internal combustion engine in which the crankcase is divided by a plane perpendicular to the axial direction of the crankshaft through the cylinder bore central axis of the cylinder assembly, a recess opened on one split surface of the crankcase, and the recess An oil supply passage through which oil is pumped, an injection nozzle that is fitted in the recess and injects oil from the oil supply passage onto the back surface of the piston, and the oil injection position of the injection nozzle is relative to the direction of rotation of the crankshaft. An internal combustion engine comprising positioning means defined on the rear side of the back surface of the piston and a pressing portion that is provided on the other split surface of the crankcase and holds the injection nozzle in the recess when the crankcase is aligned. There was also a piston cooling device (see, for example, Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3118937 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-68322
[Problems to be solved]
What is disclosed in Patent Document 1 is not considered at all about the rotational speed of the oil pump, and is operating at a large rotational speed close to the limit at which cavitation occurs, so there is some driving loss such as friction loss. There was a problem that the fuel consumption deteriorated as the size increased.
[0006]
In addition, in the case of applying to an internal combustion engine in which the cylinder axis is nearly horizontal, the one disclosed in Patent Document 2 needs to form an oil passage to the mating surface of the crankcase, but the oil passage needs to be bent halfway. And the processing becomes complicated. Further, since it is necessary to pass the oil passage near the base of the cylinder stud bolt, the strength of the crankcase is reduced.
[0007]
[Means for solving the problems and effects]
In order to solve the conventional problem, an invention according to claim 1 is an internal combustion engine including an oil pump that is driven by decelerating the rotation of a crankshaft. In the internal combustion engine, a cylinder axis is arranged substantially horizontally. In addition, a communication hole that penetrates the crankcase is provided in the discharge port of the oil pump, and the cylinder shaft is disposed in a cylinder hole that is disposed substantially horizontally through an oil passage that extends substantially linearly from the communication hole. A member that forms a directed oil jet is fitted into the inner wall surface of the crankcase, and oil is supplied to the oil jet forming member. The oil pump includes a drive gear of the crankshaft and a driven gear of the oil pump. Is driven by an intermediate gear provided between the intermediate gear and the rotation of the crankshaft. Is a lower than the crank shaft, the driven gear of the oil pump is a lubrication system for an internal combustion engine, characterized in that disposed on the cylinder side than the substantially the same height as a and the intermediate gear and the intermediate gear is there.
[0013]
As described above, in the first aspect of the invention , the cylinder axis is disposed substantially horizontally, and the communication port that penetrates the crankcase is provided at the discharge port of the oil pump, and extends substantially linearly from the communication hole. An oil jet is formed through the oil passage. In general, in the case of a pump with a low rotation speed and a large discharge capacity, the oil discharge pulsation increases, so the maximum value of the discharge pressure is the discharge pressure when the same volume of oil is discharged with a high-speed and low-capacity pump. It becomes larger than the maximum value. As a result, since the discharge pressure of the oil jet injection port becomes high, even in an internal combustion engine such as the present invention in which the cylinder axis is substantially horizontal, the flight distance of the oil jet from the oil jet forming member to the high temperature top dead center position back of the piston Can be ensured, and the piston is efficiently cooled.
[0014]
According to the first aspect of the present invention , it is not necessary to process a complicated oil passage for the oil jet on the crankcase dividing surface. Further, the processing only needs to provide a hole in the main gallery, and an expensive special pipe such as an oil pipe is not required. Furthermore, in the present invention, since the pipe line between the oil jet and the oil pump is formed short and straight, the pipe loss can be reduced and the injection pressure of the oil jet can be increased.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part of an internal combustion engine to which an embodiment of the present invention is applied, cut along a plane that substantially passes through a crank axis and a cylinder axis, and FIG. 2 is a plane that passes through the cylinder axis and is orthogonal to the crank axis. 3 is a longitudinal sectional view taken along the plane perpendicular to the crank axis in the vicinity of the oil pump, and FIG. 4 is an assembled sectional view showing the oil pump. 5 is a view showing the oil jet pipe device, (a) is a front view (a cross-sectional view taken along the line AA in (b)), and (b) is a cross-sectional view taken along the line BB in (a). is there.
[0016]
The internal combustion engine 1 is an overhead valve type four-stroke cycle single cylinder internal combustion engine. When mounted on a vehicle, the internal combustion engine 1 has a cylinder shaft so that the axis of the crankshaft is orthogonal to the traveling direction of the vehicle and the cylinder head faces forward. Are arranged almost horizontally along the direction of travel. As shown in FIGS. 1 to 3, the main body is divided into left and right crankcases 2a and 2b, a cylinder block 3, a cylinder head 4, a cylinder head cover 5, a left crankcase cover 6a, and a right crank. And a case cover 6b. The left crankcase 2a and the right crankcase 2b are combined with each other, and the cylinder block 3, the cylinder head 4, and the cylinder head cover 5 are sequentially stacked in front of them. Further, the left crankcase cover 6a is fitted to the left side surface of the left crankcase 2a, and the right crankcase cover 6b is fitted to the right side surface of the right crankcase 2b. The left and right crankcases 2a and 2b, the cylinder block 3, the cylinder head 4, the cylinder head cover 5, the left crankcase cover 6a, and the right crankcase cover 6b are integrally coupled to each other with bolts or the like.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, a piston 8 is slidably fitted in a cylinder hole 7 formed in the cylinder block 3, and a crankshaft 9 is rotatable in the left and right crankcases 2a and 2b. It is pivotally supported by. Then, both ends of a connecting rod 12 are pivotally attached to the piston 8 and the crankshaft 9 via a piston pin 10 and a crankpin 11, respectively. Thus, when the piston 8 reciprocates due to combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 13 at the top of the cylinder hole 7, the crankshaft 9 is driven to rotate.
[0018]
An intake port 14 and an exhaust port 15 communicating with the combustion chamber 13 at the top of the cylinder hole 7 are formed in the cylinder head 4. The intake port 16 and the exhaust port 15 are respectively connected to the intake valve 16 and the exhaust valve 17. Is provided so as to be freely opened and closed (see FIG. 2).
[0019]
A cam shaft 18 is disposed adjacent to the top ends of the intake valve 16 and the exhaust valve 17. One end portion (left end portion in FIG. 1) of the cam shaft 18 is rotatably supported by being sandwiched between the cylinder head 4 and the cam shaft holder 20 via a bearing, and the other end portion (right end in FIG. 1). Is rotatably supported by the cylinder head 4 via a bearing. A driven sprocket 21 is integrally attached to the one end portion of the cam shaft 18 by a bolt. On the other hand, a drive sprocket 24 is integrally provided on the crankshaft 9, and an endless cam chain 25 is mounted on the drive sprocket 24 and the driven sprocket 21.
[0020]
Further, as shown in FIG. 2, a pair of rocker arm shafts 26 are arranged with their axes in the middle between the tops of the intake valve 16 and the exhaust valve 17 and the upper portion of the camshaft 18, both of which have both ends. The cylinder head 4 and the camshaft holder 20 are fitted. A rocker arm 28 is pivotally supported by the pair of rocker arm shafts 26 so as to be swingable. A roller 29 is pivotally attached to one end of the rocker arm 28 and is in contact with the cam crest 18a of the cam shaft 18, and the other ends are in contact with the tops of the intake valve 16 and the exhaust valve 17, respectively. Thus, during operation of the internal combustion engine 1, the camshaft 18 is rotationally driven at half the rotational speed of the crankshaft 9, and the intake valve 16 and the exhaust valve 17 are each opened and closed once each time the crankshaft 9 rotates twice. It has come to be.
[0021]
The rotation of the crankshaft 9 is also transmitted to the transmission main shaft 33 via gears 31 and 32 shown in FIG. 3, and further to the countershaft 36 via transmission gears 34 and 35 shown in FIG.
[0022]
Further, the crankshaft 9 is provided with a drive gear 38, and the rotation of the crankshaft 9 is transmitted to the driven gear 41 provided on the pump shaft 43 of the oil pump 42 via the two intermediate gears 39 and 40. It has come to be. As shown in FIG. 4, the oil pump 42 is a trochoid pump including a pump body 44, a pump plate 45, an outer rotor 46, and an inner rotor 47.
[0023]
In FIG. 1, the pump shaft 43 is drawn below the crankshaft 9 for convenience of drawing, but actually, it is provided above the crankshaft 9 as shown in FIG. 3. In FIG. 3, 42a is a pump inlet and 42b is a pump outlet. In FIG. 1, a part of the oil pump 42 is also drawn above the crankshaft 9, and a pump outlet 42b is shown.
[0024]
The reduction ratio by the drive gear 38, the intermediate gears 39 and 40, and the driven gear 41 is set so that the rotation speed of the oil pump 42 is within a range of two-thirds or less of the limit rotation speed at which cavitation occurs in the oil pump 42. Is set. The discharge capacity of the oil pump 42 is set so as to satisfy a predetermined amount of oil required by the internal combustion engine 1 within the range of the rotational speed.
[0025]
As shown in FIG. 1, a communication hole 48 penetrating the crankcase 2b is provided at the pump outlet 42b of the oil pump 42. Further, an oil passage 49 for guiding oil to the valve operating system is provided in the communication hole 48. The oil passage 50 that guides oil to the crankshaft 9 is connected, but the oil passage 50 that guides oil to the crankshaft 9 is narrower than the oil passage 49 that guides oil to the valve train. Further, dust removal nets 51 and 52 are provided at the inlets of the oil passages 49 and 50, respectively. However, the mesh roughness of the dust removal nets 51 of the oil passage 49 to the valve system is, for example, # 130, the crankshaft 9 The dust removal net 52 in the oil passage 50 is, for example, about # 160.
[0026]
An oil passage 53 extending substantially linearly is connected to the communication hole 48 provided in the pump outlet 42b of the oil pump 42, and an oil jet pipe device 60 shown in FIG. The oil jet pipe device 60 includes a cylindrical main body 61 and a mounting plate 62 fixed to the main body 61. The cylindrical main body 61 is open at one end and closed at the other end. A jet nozzle 61a is provided at the closed end perpendicular to the axis. The mounting plate 62 is provided with a mounting hole 62a.
[0027]
The open end of the main body 61 of the oil jet pipe device 60 is connected to the oil passage 53, and is attached to the inner wall surface of the crankcase 2b through a bolt through the mounting hole 62a of the mounting plate 62. At this time, the jet nozzle 61a of the main body 61 faces the back surface of the piston 8 (see FIG. 2).
[0028]
In FIG. 1, reference numerals 71, 72, and 73 denote a cooling water pump, an AC generator, and a starting clutch, respectively.
[0029]
In such an internal combustion engine 1, when the fuel / air mixture supplied to the combustion chamber 13 is ignited, the fuel is combusted, the pressure in the combustion chamber 13 is increased, and the piston 8 is pushed down. The piston 8 is reciprocated by operating the intake valve 16 and the exhaust valve 17 to repeat intake and exhaust and ignition in a predetermined order and timing. This movement of the piston 8 becomes the rotation of the crankshaft 9 through the connecting rod 12, and this rotation is transmitted to the transmission main shaft 33 through the gears 31 and 32 shown in FIG. 3, and further the transmission gear shown in FIG. It is transmitted to the counter shaft 36 via 34 and 35. Finally, it is further transmitted to a wheel or the like (not shown). The rotation of the crankshaft 9 is also transmitted to the camshaft 18 via the drive sprocket 24, the cam chain 25, and the driven sprocket 21, and further, the intake valve 16 and the exhaust valve 17 are passed through the cam crest 18a and the rocker arm 28. It opens and closes in the order and timing.
[0030]
The rotation of the crankshaft 9 is also transmitted to the oil pump 42 via the drive gear 38, the intermediate gears 39 and 40, and the driven gear 41. The oil pump 42 pumps up oil at the bottoms of the crankcases 2a and 2b, supplies the oil to the valve system and the crankshaft 9 through the communication holes 48 and the oil passages 49 and 50, and lubricates them. The oil discharged from the oil pump 42 also reaches the oil jet pipe device 60 through the oil passage 53 and is jetted from the jet nozzle 61a to the oil jet 63 on the back surface of the piston 8 to cool it.
[0031]
In the present embodiment, the reduction ratio is set so that the range of the rotation speed of the oil pump 42 is not more than two-thirds of the limit rotation speed at which cavitation occurs in the oil pump 42, and the oil pump 42 Is set so as to satisfy a predetermined amount of oil required by the internal combustion engine 1 within the range of the rotational speed. Therefore, the rotational speed of the oil pump 42 is lower than the conventional one, and the discharge capacity is growing. Therefore, the friction loss can be reduced as compared with the case where the small-capacity oil pump 42 is driven at a high speed, and the fuel efficiency is improved.
If the number of revolutions of the pump is too low, the discharge capacity becomes excessive, the rotor dimensions become excessive, and the mechanical loss and the overall weight increase. Considering the pump rotational speed at which the loss of the entire internal combustion engine is minimized, it is appropriate to set it to 2/3 or less of the rotational speed at which cavitation occurs (usually about 6000 rpm).
[0032]
In this embodiment, since a reduction gear (intermediate gears 39, 40) is provided between the drive gear 38 of the crankshaft 9 and the driven gear 41 of the oil pump 42, in a high-rotation internal combustion engine such as for a motorcycle. Even when the number of revolutions of the oil pump is lowered, a large reduction ratio can be obtained in a small space, and it can be accommodated in the crankcase cover with a margin. Further, since the reduction gears (intermediate gears 39, 40) are of a two-stage type, the size is further reduced and an efficient layout is achieved.
[0033]
Furthermore, in this embodiment, since the oil passage 50 for guiding oil to the crankshaft 9 is narrowed narrower than the oil passage 49 for guiding oil to the valve operating system, the amount of oil supplied to the valve operating system increases. Therefore, even when the rotational speed of the internal combustion engine is low, it is possible to reliably perform lubrication of the valve operating system in which sufficient oil supply is essential, and the durability of the internal combustion engine as a whole is improved.
[0034]
In addition, in this embodiment, the cylinder axis line is disposed substantially horizontally, and a communication hole 48 penetrating the crankcase is provided at the discharge port of the oil pump 42, and the oil extends substantially linearly from the communication hole 48. An oil jet 63 is formed through the passage 53. In general, in the case of a pump with a low rotation speed and a large discharge capacity, the oil discharge pulsation increases, so the maximum value of the discharge pressure is the discharge pressure when the same volume of oil is discharged with a high-speed and low-capacity pump. It becomes larger than the maximum value. As a result, since the discharge pressure of the oil jet 63 injection port becomes high, even in an internal combustion engine such as the present invention in which the cylinder axis is substantially horizontal, the oil jet 63 can be moved from the oil jet forming member to the back of the high temperature top dead center position piston. A flight distance can be secured, and the piston is efficiently cooled.
[0035]
In this embodiment, it is not necessary to process a complicated oil passage for the oil jet in the crankcase dividing surface. Further, the processing only needs to provide a hole in the main gallery, and an expensive special pipe such as an oil pipe is not required. Furthermore, in the present invention, since the pipe line between the oil jet 63 and the oil pump 42 is short and linear, the pipe loss is reduced and the injection pressure of the oil jet 63 can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of an internal combustion engine to which an embodiment of the present invention is applied, cut along a plane that substantially passes through a crank axis and a cylinder axis.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along a plane which passes through the cylinder axis and is orthogonal to the crank axis.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along a plane perpendicular to the crank axis near the oil pump.
FIG. 4 is an assembled cross-sectional view showing the oil pump.
5A and 5B are views showing an oil jet pipe device, where FIG. 5A is a front view (a cross section taken along the line AA in FIG. 5B), and FIG. 5B is a cross sectional view taken along the line B-B in FIG. It is.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2a ... Left crankcase, 2b ... Right crankcase, 3 ... Cylinder block, 4 ... Cylinder head, 5 ... Cylinder head cover, 6a ... Left crankcase cover, 6b ... Right crankcase cover, 7 ... Cylinder hole 8 ... piston, 9 ... crankshaft, 10 ... piston pin, 11 ... crankpin, 12 ... connecting rod, 13 ... combustion chamber, 14 ... intake port, 15 ... exhaust port, 16 ... intake valve, 17 ... exhaust valve, 18 ... cam shaft, 18a ... cam mount, 20 ... cam shaft holder, 21 ... driven sprocket, 24 ... drive sprocket, 25 ... cam chain, 26 ... rocker arm shaft, 28 ... rocker arm, 29 ... roller, 31, 32 ... Gear, 33 ... Transmission shaft, 34, 35 ... Transmission gear, 36 ... Counter shaft, 38 ... Drive gear, 39, 40 ... Intermediate gear, 41 ... Driven gear, 42 ... Oil pump, 42a ... Pump inlet 42b ... pump outlet, 43 ... pump shaft, 44 ... pump body, 45 ... pump plate, 46 ... outer rotor, 47 ... inner rotor, 48 ... communication hole, 49,50 ... oil passage, 51,52 ... dust removal net, 53 ... Oil passage, 60 ... Oil jet pipe device, 61 ... Main body, 61a ... Jet nozzle, 62 ... Mounting plate, 62a ... Mounting hole, 63 ... Oil jet, 71 ... Cooling water pump, 72 ... Alternator, 73 ... starting clutch.

Claims

In an internal combustion engine including an oil pump that drives by decelerating rotation of a crankshaft,
In the internal combustion engine, the cylinder axis is arranged substantially horizontally,
The oil pump discharge port is provided with a communication hole penetrating the crankcase,
A member that forms an oil jet directed to a cylinder hole in which the cylinder shaft is disposed substantially horizontally is inserted into an inner wall surface of the crankcase through an oil passage that extends substantially linearly from the communication hole. , Oil is supplied to the oil jet forming member,
The oil pump is driven by decelerating the rotation of the crankshaft by an intermediate gear provided between the drive gear of the crankshaft and the driven gear of the oil pump,
The intermediate gear is located below the crankshaft, and the driven gear of the oil pump is disposed at a level substantially the same as the intermediate gear and on the cylinder side of the intermediate gear . Lubrication device.