JP4318782B2 - 4サイクルエンジンの潤滑構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクケースに形成されるクランク室に、クランクシャフトの、クランクウエブを含む中間部が収納され、クランク室の底部に開口しエンジンの運転時にはクランク室からオイルを排出可能なオイル排出口が前記クランクケースに設けられる4サイクルエンジンの潤滑構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる潤滑構造は、たとえば特公平6−25527号公報等により既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものでは、クランクケースの下部内面と、クランクケースが備えるクランクウエブの外周との間隔は、クランクケースの周方向に沿ってほぼ均等に設定されており、オイル排出口からのオイルの排出性能が優れているとは言い難く、エンジンの出力向上を図るためにもクランク室からのオイルの排出性能を向上させることが望まれている。
【0004】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、クランク室からのオイルの排出性能の向上を図った4サイクルエンジンの潤滑構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、クランクケースに形成されるクランク室に、クランクシャフトの、クランクウエブを含む中間部が収納され、クランク室の底部に開口しエンジンの運転時にはクランク室からオイルを排出可能なオイル排出口が前記クランクケースに設けられる4サイクルエンジンの潤滑構造において、前記クランクシャフトの回転方向に沿って前記オイル排出口から下流側に所定の範囲にわたるクランクケースの下部内面と、前記クランクウエブの外周との間の間隔が、前記回転方向に沿って前記オイル排出口から上流側のクランクケースの下部内面および前記クランクウエブの外周間の間隔よりも狭く設定され、前記クランクケースには、前記クランクシャフトの回転方向に沿って前記オイル排出口の上流側で外側方に膨出した膨出部が設けられると共に、前記クランク室内に通じて該膨出部内に形成されるバランサ室に、前記クランクシャフトと平行な軸線まわりに回転するバランサが収納されることを特徴とする。
【0006】
このような構成によれば、クランクシャフトの回転方向に沿ってオイル排出口の上流側では、クランクケースの下部内面とクランクウエブの外周との間隔が比較的大きくなっているので、クランクシャフトの回転に応じてクランクウエブの外周に同伴するようにしてオイルがオイル排出口側に集められ、またクランクシャフトの回転方向に沿ってオイル排出口から下流側に所定の範囲では、クランクケースの下部内面とクランクウエブの外周との間隔が狭くなるので、オイル排出口を通過するオイル量が制限されることになる。したがってオイル排出口へのオイルの戻りを良好にすることができ、クランク室からのオイルの排出性能を向上し、エンジンの回転フリクションを低減して出力向上を図ることができる。しかもバランサが収納されるバランサ室からもオイルがオイル排出口側へ効果的に排出されることになり、バランサの回転フリクションも低減して、エンジンの出力向上をより一層図ることができる。
【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、前記クランクケースの底部には、前記オイル排出口に開口するオイル溜が、前記クランクシャフトの回転方向に対向する袋穴状にして設けられており、そのオイル溜よりも下方で前記クランクケースの底部には、前記クランク室からミッション室へのオイルの流通を許容する一方向弁が装着されることを特徴とし、かかる構成によれば、ピストンのシリンダボア内での摺動によりクランク室内の圧力は変動し、クランク室内の圧力が増大したときに、一方向弁が開弁してクランク室内のオイルをミッション室側に排出することができる。
【0008】
さらに請求項3記載の発明は、上記請求項1または2記載の発明の構成に加えて、前記クランクシャフトの回転方向に沿って前記オイル排出口の下流側開口縁が、少なくともクランクウエブに対応する部分では、前記クランクウエブの外周に対向した彎曲面と、前記クランクウエブの接線方向に延びる平面とでナイフエッジ状に形成されることを特徴とし、かかる構成によれば、ナイフエッジ状に形成されるオイル排出口の下流側開口縁で、クランクウエブの外周からオイルを効果的に掻き取ることができ、オイル排出口へのオイルの戻りをより一層良好にして、クランク室からのオイルの排出性能をさらに向上することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【0010】
図1〜図3は本発明の一実施例を示すものであり、図1は本発明を適用した自動二輪車の側面図、図2はパワーユニットの縦断側面図であって図3の2−2線に沿う断面図、図3は図2の3−3線拡大断面図である。
【0011】
先ず図1において、この自動二輪車の車体フレーム5は、わずかに後下りにして前後に延びるメインパイプ6と、該メインパイプ6の前端に設けられるヘッドパイプ7と、ヘッドパイプ7から後下りに延びるダウンパイプ8と、メインパイプ6の後端から下方に延びるセンターパイプ9と、ダウンパイプ8の下端およびセンターパイプ9の下端間を連結する左、右一対のロアーパイプ10…とで、クレドール型に構成される。
【0012】
ヘッドパイプ7にはフロントフォーク11が操向可能に支承され、該フロントフォーク11の下端に前輪WF が軸支され、フロントフォーク11の上端には操向ハンドル12が連結される。
【0013】
車体フレーム5上には、燃料タンク13およびシート14が設けられており、単気筒の4サイクルエンジンEおよび変速機Mから成るパワーユニットPが、前記燃料タンク13およびシート14の下方で車体フレーム5上に搭載される。
【0014】
車体フレーム5の後部には、リヤスイングアーム15の前端が上下揺動可能に支持されており、該リヤスイングアーム15の後端に後輪WR が軸支される。またリヤスイングアーム15および車体フレーム5の後端上部との間には、リヤクッションユニット16が設けられる。
【0015】
後輪WR に同軸に設けられた被動スプロケット17と、パワーユニットPが備える駆動スプロケット18とには、無端状のチェーン19が巻掛けられ、パワーユニットPが発揮する回転動力により後輪WR が回転駆動される。
【0016】
図2において、エンジンEのシリンダブロック20には、ピストン21を摺動自在に嵌合せしめるシリンダボア22が設けられ、シリンダブロック20に結合されるシリンダヘッド23と、前記ピストン21の頂部との間に燃焼室24が形成され、吸気ポート27および燃焼室24間の連通・遮断を切換える吸気弁25と、排気ポート28および燃焼室24間の連通・遮断を切換える排気弁26とが、シリンダヘッド23に開閉作動自在に支持される。
【0017】
図3を併せて参照して、シリンダブロック20に結合されるクランクケース30は、左、右一対のエンジンケース31,32で構成されるものであり、該クランクケース30内にクランク室34が形成される。また変速機Mのミッションケース33も前記両エンジンケース31,32で構成されるものであり、両エンジンケース31,32には、相互に結合された状態で両ケース31,32内をクランク室34と、変速機M側のミッション室35とに隔てる隔壁36が設けられる。
【0018】
クランク室34内には、一対のクランクウエブ38a,38aと、両クランクウエブ38a,38a間を連結するクランクピン38bを備えるクランクシャフト38の中間部が収納されており、該クランクシャフト38のクランクピン38bに、コンロッド37を介してピストン21が連結され、該クランクシャフト38の両端部は、前記両エンジンケース31,32で回転自在に支承される。
【0019】
クランクケース30の底部には、クランク室34の底部に開口するオイル排出口39が設けられる。またクランクケース30には、クランクシャフト38の回転方向40に沿ってオイル排出口39の上流側で外側方(エンジンEの車体フレーム5への搭載状態では前方)に膨出した膨出部30aが設けられおり、この膨出部30a内には、クランク室34内に通じるバランサ室41が形成される。しかも該バランサ室41には、クランクシャフト38と平行な軸線まわりに該クランクシャフト38と同期して回転するバランサ42が収納される。
【0020】
一方、変速機M側で前記両エンジンケース31,32には、クランクシャフト38と平行なメインシャフト43およびカウンタシャフト44の両端部が回転自在に支承されており、カウンタシャフト44のエンジンケース31からの突出端部に前記駆動スプロケット18が固着される。
【0021】
またメインシャフト43には複数のミッションギヤ45…が装着され、カウンタシャフト44には前記各ミッションギヤ45…に対応した複数のミッションギヤ46…が装着されており、ミッションギヤ45…,46…の選択的確立によりエンジンEの出力が複数段に変速されてカウンタシャフト44に伝達されることになる。
【0022】
クランクケース30の底部には、前記オイル排出口39に開口するオイル溜47が、クランクシャフト38の回転方向40に対向する袋穴状にして設けられており、またオイル溜47よりも下方でクランクケース30の底部には、クランク室34からミッション室35へのオイルの流通を許容する一方向弁としてのリード弁48が装着される。
【0023】
クランクケース30を相互に構成する両エンジンケース31,32の底部は下方に膨らんで形成されており、リード弁48は、それらのエンジンケース31,32の底部膨らみ部分31a,32a間に挟持され、リード弁48と一方のエンジンケース31の膨らみ部分31aとの間には、オイル排出口39およびオイル溜47に通じる入口側弁室49が形成され、リード弁48と他方のエンジンケース32の膨らみ部分32aとの間には出口側弁室50が形成される。また前記他方のエンジンケース32には、リード弁48を介してクランク室34から排出されるオイルをミッション室35に導くオイル通路51が出口側弁室50に連なって設けられる。
【0024】
ところで、クランクシャフト38の回転方向40に沿ってオイル排出口39の下流側開口縁39aにおいて、各クランクウエブ38a,38aにそれぞれ対応する部分は、クランクウエブ38aの外周に対向した彎曲面52と、クランクウエブ38aの接線方向に延びる平面53とでナイフエッジ状に形成される。
【0025】
而してクランクシャフト38の回転方向40に沿ってオイル排出口39から下流側に所定の範囲にわたるクランクケース30の下部内面、すなわちオイル排出口39の下流側開口縁39a,39aにおける彎曲面52,52と、クランクウエブ38a,38aの外周との間の間隔d1は、クランクシャフト38の回転方向40に沿ってオイル排出口39から上流側のクランクケース30の下部内面および前記クランクウエブ38a,38aの外周間の間隔d2よりも狭く設定される。
【0026】
再び図1において、クランクケース30を相互に構成する両エンジンケース31,32の底部の膨らみ部分31a,32aは、車体フレーム5における両ロアーパイプ10…間に配置されており、膨らみ部分31a,32aをクランクケース30に設けることにより最低地上高に制約が加わったり、パワーユニットPの車体フレーム5への搭載性が損なわれたりすることはない。
【0027】
また車体フレーム5におけるメインパイプ6、ヘッドパイプ7およびダウンパイプ8の連設部には、オイルタンク55が設けられており、パワーユニットPが備える第1のオイルポンプ(図示せず)でミッション室35から汲み上げられたオイルは戻し管56でオイルタンク55の上部に戻され、パワーユニットPが備える第2のオイルポンプ(図示せず)でオイルタンク55の下部から吸引されたオイルが、パワーユニットPの各潤滑部に供給管57を介して供給される。
【0028】
次にこの実施例の作用について説明すると、ピストン21のシリンダボア22内での摺動によりクランク室34内の圧力は変動し、クランク室34内の圧力が増大したときに、リード弁48が開弁することにより、クランク室34内のオイルが、ミッション室35側に排出される。
【0029】
しかもクランクシャフト38の回転方向40に沿ってオイル排出口39の上流側では、クランクケース30の下部内面と、クランクウエブ38a,38aの外周との間隔d2が比較的大きくなっているので、クランクシャフト38の回転に応じてクランクウエブ38a,38aの外周に同伴するようにしてオイルがオイル排出口39側に集められる。またクランクシャフト38の回転方向40に沿ってオイル排出口39から下流側に所定の範囲におけるクランクケース30の下部内面、この実施例では彎曲面52,52とクランクウエブ38a,38aの外周との間隔d1が狭くなるので、オイル排出口39を通過するオイル量が制限されることになる。したがってオイル排出口39へのオイルの戻りを良好にすることができ、クランク室34からのオイルの排出性能を向上し、エンジンEの回転フリクションを低減して出力向上を図ることができる。
【0030】
またクランクケース30には、クランクシャフト38の回転方向40に沿ってオイル排出口39の上流側で外側方に膨出した膨出部30aが設けられ、クランク室34内に通じて該膨出部30a内に形成されるバランサ室41に、クランクシャフト38と平行な軸線まわりに回転するバランサ42が収納されているので、バランサ室41からもオイルが効果的に排出されることになり、バランサ42の回転フリクションも低減して、エンジンEの出力向上をより一層図ることができる。
【0031】
さらにクランクシャフト38の回転方向40に沿ってオイル排出口39の下流側開口縁39aが、クランクウエブ38aに対応する部分では、クランクウエブ38aの外周に対向した彎曲面52と、前記クランクウエブ38aの接線方向に延びる平面53とでナイフエッジ状に形成されるので、ナイフエッジ状に形成されるオイル排出口39の下流側開口縁39aで、クランクウエブ38aの外周からオイルを効果的に掻き取ることができ、オイル排出口39へのオイルの戻りをより一層良好にして、クランク室34からのオイルの排出性能をさらに向上することができる。
【0032】
以上、本発明の実施例を詳述したが、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なうことが可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上のように請求項1記載の発明によれば、クランクシャフトの回転方向に沿ってオイル排出口の上流側では、クランクケースの下部内面とクランクウエブの外周との間隔が比較的大きくなっているので、クランクシャフトの回転に応じてクランクウエブの外周に同伴するようにしてオイルがオイル排出口側に集められ、またクランクシャフトの回転方向に沿ってオイル排出口から下流側に所定の範囲では、クランクケースの下部内面とクランクウエブの外周との間隔が狭くなるので、オイル排出口を通過するオイル量が制限されることになり、それらの結果、オイル排出口へのオイルの戻りを良好にすることができ、クランク室からのオイルの排出性能が向上し、エンジンの回転フリクションを低減して出力向上を図ることができる。しかもバランサが収納されるバランサ室からもオイルがオイル排出口側へ効果的に排出されるため、バランサの回転フリクションも低減して、エンジンの出力向上をより一層図ることができる。
【0034】
また請求項2記載の発明によれば、ピストンのシリンダボア内での摺動によりクランク室内の圧力は変動し、クランク室内の圧力が増大したときに、一方向弁が開弁してクランク室内のオイルをミッション室側に排出することができる。
【0035】
さらに請求項3記載の発明によれば、ナイフエッジ状に形成されるオイル排出口の下流側開口縁で、クランクウエブの外周からオイルを効果的に掻き取ることができ、オイル排出口へのオイルの戻りをより一層良好にして、クランク室からのオイルの排出性能をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用した自動二輪車の側面図である。
【図2】 パワーユニットの縦断側面図であって図3の2−2線に沿う断面図である。
【図3】 図2の3−3線拡大断面図である。
【符号の説明】
30・・・クランクケース
30a・・膨出部
34・・・クランク室
38・・・クランクシャフト
38a・・クランクウエブ
39・・・オイル排出口
39a・・下流側開口縁
40・・・回転方向
41・・・バランサ室
42・・・バランサ
47・・・オイル溜
48・・・一方向弁としてのリード弁
52・・・彎曲面
53・・・平面
Claims (3)
- クランクケース(30)に形成されるクランク室(34)に、クランクシャフト(38)の、クランクウエブ(38a)を含む中間部が収納され、クランク室(34)の底部に開口しエンジンの運転時にはクランク室(34)からオイルを排出可能なオイル排出口(39)が前記クランクケース(30)に設けられる4サイクルエンジンの潤滑構造において、
前記クランクシャフト(38)の回転方向(40)に沿って前記オイル排出口(39)から下流側に所定の範囲にわたるクランクケース(30)の下部内面と、前記クランクウエブ(38a)の外周との間の間隔(d1)が、前記回転方向(40)に沿って前記オイル排出口(39)から上流側のクランクケース(30)の下部内面および前記クランクウエブ(38a)の外周間の間隔(d2)よりも狭く設定され、
前記クランクケース(30)には、前記クランクシャフト(38)の回転方向(40)に沿って前記オイル排出口(39)の上流側で外側方に膨出した膨出部(30a)が設けられると共に、前記クランク室(34)内に通じて該膨出部(30a)内に形成されるバランサ室(41)に、前記クランクシャフト(38)と平行な軸線まわりに回転するバランサ(42)が収納されることを特徴とする、4サイクルエンジンの潤滑構造。 - 前記クランクケース(30)の底部には、前記オイル排出口(39)に開口するオイル溜(47)が、前記クランクシャフト(38)の回転方向(40)に対向する袋穴状にして設けられており、そのオイル溜(47)よりも下方で前記クランクケース(30)の底部には、前記クランク室(34)からミッション室(35)へのオイルの流通を許容する一方向弁(48)が装着されることを特徴とする、請求項1記載の4サイクルエンジンの潤滑構造。
- 前記クランクシャフト(38)の回転方向(40)に沿って前記オイル排出口(39)の下流側開口縁(39a)が、少なくとも前記クランクウエブ(38a)に対応する部分では、前記クランクウエブ(38a)の外周に対向した彎曲面(52)と、前記クランクウエブ(38a)の接線方向に延びる平面(53)とでナイフエッジ状に形成されることを特徴とする、請求項1または2記載の4サイクルエンジンの潤滑構造。
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