JP4342879B2 - ４サイクルエンジンのオイル溜め構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車のような車両に搭載される４サイクルエンジンに好適に用いることができるオイルストレーナに関するものである。

従来、自動二輪車のオイル溜め構造の一例として、エンジン下部のオイルパンに設けた凹部にオイルストレーナを収納し、凹部周辺の高いオイルパン内底面に前記凹部にオイルを導くガイドフィンを設けて、急減速時や急加速時に前記内底面上のオイルを凹部に戻して、オイルストレーナによるオイルの吸い上げを円滑に行わせるものがある（特許文献１参照）。しかしながら、この構成では、オイルパンに前記凹部およびガイドフィンを形成するので、オイルパンの重量が大きくなる。

従来の他の例として、図９（ａ）に示すように、オイルパン５０のオイル溜め凹部５１内にオイルストレーナ５２が載置され、オイル溜め凹部５１内におけるオイルストレーナ５２の前後位置（図の上下位置）に、オイル溜め凹部５１内でのオイルの流動を抑制するための前側縦壁５３および後側縦壁５４が設けられた構成を有している。前、後側縦壁５３，５４は、車体の急減速時や急加速時にオイル溜め凹部５１内のオイルの前方または後方への急激な流動を抑制して、図９（ｂ）に示すオイルストレーナ５２の下端のオイル吸込口５２ａの近傍箇所に十分なオイル量を確保するために設けられたものである。

前記オイルパン５０内のオイルは、オイルポンプ（図示せず）の駆動によりオイルストレーナ５２のオイル吸込口５２ａから吸い上げられてエンジンの各潤滑箇所に供給されるが、このオイルを循環させるためのオイル通路には、油圧を一定値以下に保つためのリリーフバルブが設けられている。このリリーフバルブは、図示を省略しているが、オイルパン５０に一体形成されたバルブ受け部に抜け止め状態に保持され、かつ、リリーフバルブに設けられたた係止爪をクランクケースの突起に係合して回り止めされる。

特開平９−２５６８３０号公報

しかしながら、前、後側縦壁５３，５４は、一定の高さが必要なのに対し、オイルパン５０に一体成形により形成されているため、成形金型の型抜きの関係から、オイル溜め凹部５１の底面との間に隙間を設けることができないので、高さ寸法が大きくなり、それに伴って強度上、厚さも大きくなり、その結果、オイルパン５０の重量が大きくなっている。また、図９（ａ）の前，後側縦壁５３，５４は、オイル溜め凹部５１の底面との間に隙間を設けることができないために、オイル溜め凹部５１のいずれか一方側の内壁との間に、オイルストレーナ５２のオイル吸込口５２ａにオイルを導入するための間隙５７，５８を設けた形状とする必要ある。そのため、オイルストレーナ５２の前後は迷路構造になり、前側縦壁５３と後側縦壁５４の間、つまりオイルストレーナ５２が設置される吸上げ空間５５内に存在するオイルは、急加速時に前側の間隙５７から吸上げ空間５５に流入するよりも多くの量のオイルが、吸上げ空間５５から後側の間隙５８を通って後方へ流出し、他方、急減速時には、後側の間隙５８から吸上げ空間５５に流入するよりも多くの量のオイルが、吸上げ空間５５から前側の間隙５７を通って前方へ流出するため、オイルストレーナ５２のオイル吸込口５２ａ付近にオイル不足が生じる場合がある。

また、オイルパン５０に一体形成されるバルブ受け部は、エンジンケースの下部との間でリリーフバルブを保持するために、オイル溜め凹部５１の底面から上方に大きく突出した形状となり、やはりオイルパンの重量を増大させる。

本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、オイルパンを含むオイル溜め構造の全体重量を軽量化できる４サイクルエンジンのストレーナと、これを備えたオイル溜め構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明に係るエンジンのオイル溜め構造は、エンジン下部に配置されるオイルパンと、前記オイルパン内のオイルを吸い込むオイルストレーナとを備え、前記オイルパンには、下方へ突出して前後方向に延びるオイル溜め凹部が形成され、オイルフィルタを収納するストレーナ本体に、前記オイルのオイルパン内での移動を抑制する抑止構造体と、前記ストレーナ本体の内部に連通してその下面から下方向に延設した吸込用筒部とが設けられ、前記吸込用筒部の下端に形成されるオイル吸込口が、前記オイル溜め凹部内に配置され、前記抑止構造体は、前記オイル吸込口の近傍に配置され、前記オイル溜め凹部を前後方向に仕切っている。

この構成によれば、従来のオイルパンに一体形成されていた抑止構造体をオイルストレーナに設けることから、抑止構造体とオイルパンの内底面との間に隙間を設けておくことで、抑止構造体の上下寸法をオイルパンに設ける場合よりも小さくすることが可能となるので、オイルパンを含むオイル溜め構造の全体重量を軽量化することができる。この抑止構造体は、例えば、樹脂などのストレーナ本体に一体形成したり、金属製のストレーナ本体に溶接で接合することができる。また、抑止構造体は、従来のオイルパンに一体形成する場合のように、いずれか一方の内壁との間にオイル流動用の間隙を設けた迷路構造とする必要がなく、オイルパンの内底面との間にオイル流動用の隙間を設ければよいから、迷路構造とは異なり、急加速またはや急減速時にもストレーナのオイル吸込口周辺に十分なオイル量を確保できる。

本発明において、前記抑止構造体は、エンジンの左右方向に延びるほぼ鉛直な前後一対の縦壁を有し、前記前後一対の縦壁は、前記オイル吸込口に対し前後位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、縦壁は、エンジンの左右方向に延びており、かつオイル吸込口に対し前側および後側の近傍箇所にそれぞれ配置されているので、急減速時または急加速時に、オイル吸込口周辺から前後方向に向け急激に流動しようとするオイルをせき止めるように機能するから、オイル吸込口周辺に十分なオイル量を確保することができる。

本発明において、前記抑止構造体は、前記一対の縦壁の一方の上端部から前記ストレーナ本体まで水平に延びる横壁と、この横壁および前記ストレーナ本体と前記一対の縦壁の他方の上端部とを連結する水平に延びた複数の連結壁を有していることが好ましい。この構成によれば、急加速時または急減速時にオイルが急激に流動しようとして油面が上下動するのを横壁が効果的に抑制するので、オイル吸込口周辺に十分なオイル量を確保することができる。

本発明において、前記ストレーナ本体に、オイル通路のリリーフバルブを保持するバルブ受け部が一体に設けられていることが好ましい。この構成によれば、オイルパンにバルブ受け部を一体形成する従来のオイル溜め構造とは異なり、バルブ受け部を、オイルパンの底面から上方に離間してエンジンケースの近接位置に配置できるから、バルブ受け部の上下寸法が小さくなるので、オイルパンを含むオイル溜め構造全体の軽量化を図ることができる。

本発明において、前記オイル吸込口が、前記抑止構造体の下端よりも下方に位置していることが好ましい。

本発明に係るエンジンは、本発明に係るオイル溜め構造を備え、前記オイルパンは、前記オイル溜め凹部の左右方向の一側部または両側部に浅底部を有し、前記浅底部の下方に前記エンジンの排気管が配置されている。

以上のとおり、本発明によれば、オイルの急激な流動を抑制する抑止構造体、またはリリーフバルブを保持するバルブ受け部を小形化できるので、オイルパンを含むオイル溜め構造の全体重量を軽量化することができる。

図１は本発明の一実施形態のオイルストレーナを用いて構成された４サイルエンジンを示す側面図でありこの実施形態では自動二輪車に搭載される４サイクルエンジンを例示してある。同図において、車体フレームＦＲに搭載されたエンジンＥは、クランク軸ＣＳが車体左右方向に延びる並列４気筒４サイクルエンジンであり、そのエンジンＥのクランクケースＣＲ、シリンダケースＣＹおよびギヤケース（ミッションケース）ＣＥが、エンジンケースＥＣを形成している。このエンジンケースＥＣは上下二つ割りのケースアッパＣ１とケースロワＣ２とから構成され、ケースアッパＣ１のシリンダケースＣＹの上面にシリンダヘッド４１が連結され、シリンダヘッド４１の上面に、動弁室を形成するヘッドカバー４２が装着されている。ケースロワＣ２、つまりクランクケースＣＲの下面には、潤滑用のオイルを貯留するオイルパン１が連結されており、オイルパン１の内部には、本発明の一実施形態に係るオイルストレーナ２が装着されている。オイルパン１の前面には、オイル貯留量を増しながら油面を下げるためのサブタンク１５が装着されている。これらエンジンケースＥＣ、シリンダヘッド４１、ヘッドカバー４２およびオイルパン１がエンジン本体４０を形成している。

図２は前記オイルストレーナ２の斜視図であり、このオイルストレーナ２は、後述するオイルポンプの駆動によりオイルパン１内のオイルを吸い込んで濾過するものであって、樹脂により形成されている。このオイルストレーナ２は、オイルフィルタ３を収納したフィルタ本体４と、このフィルタ本体４の内部に連通してこれの下面から鉛直方向に向け延設された吸込用筒部７と、フィルタ本体４に連設されてオイルパン１内でのオイルの移動を抑制する抑止構造体８と、オイル出口部９と、後述するリリーフバルブを保持するバルブ受け部１０とを一体に備えている。吸込用筒部７の下端にはオイル吸込口７ａが開口している。オイルストレーナ２は上下二つ割りであり、フィルタ本体４の部分に分割面４ａが設定されている。

前記抑止構造体８は、ほぼ鉛直な前後一対の縦壁１１，１２と、一方の縦壁１１の上端からストレーナ本体４まで水平に延びる横壁１３と、この横壁１３と他方の縦壁１２の上端部とを連結する水平に延びた連結壁１６と、他方の縦壁１２の上端部とストレーナ本体４とを連結する水平に延びた一対の連結壁１７，１８とを備えている。前記横壁１３は、図１のオイルパン１のクランクケースＣＲに対する合わせ面１ａとほぼ平行に延びており、図２の３つの連結壁１６，１７，１８は、図１の合わせ面１ａに対しほぼ直交する方向に延びている。

図３は、オイルストレーナ２をオイルパン１内に装着した状態の平面図であり、図の下方がエンジンＥの前方Ｆで、かつ、図の上方が後方Ｒである。同図に示すように、３つの連結壁１６，１７，１８は前後方向に延びており、両側の連結壁１６，１８が、オイル吸込口７ａに対し図３の左右両側に位置している。一対の縦壁１１，１２は、エンジンＥの軸心方向、つまり図１のクランク軸ＣＳの軸心方向である左右方向に延びる状態で、オイル吸込口７ａに対し前後位置に配置されている。

オイルパン１は上方から見て概ね長方形の形状を有しており、図４の右側部分（自動二輪車の左側部分）には、下方へ突出して前後方向に延びる深底部からなるオイル溜め凹部１９が形成されている。オイル溜め凹部１９よりも左側部分は、オイル溜め凹部１９よりも浅い浅底部２０になっている。この浅底部２０の下方にはエンジンＥの排気管Ｐが配置されている。図３に示す浅底部２０には、合わせ面１ａからオイル溜め凹部１９側に向かって延びる複数のフィン２１が形成されている。図１のクランクケースＣＲおよびギヤケースＧＥ内から図３の浅粗部２０上に落下して回収されたオイルは、各フィン２１に沿いながら浅底部２０上を流動して、オイル導入面２３を経てオイル溜め凹部１９内に導かれる。

図４に示すように、吸込用筒部７の下端のオイル吸込口７ａは、オイル溜め凹部１９の内底面１９ａに対し、オイルＯＬを吸い込むのに必要な間隙を存して上方に位置している。オイルパン１のオイル溜め凹部（深底部）１９は、内底面１９ａから右側部分が右上がりの急斜面２２になっているとともに、内底面１９ａから左側部分が、湾曲形状の前記オイル導入面２３となっており、このオイル導入面２３が浅底部２０に連続する形状になっている。これに対し、オイルストレーナ２の前記縦壁１１は、左右に分割された一対の分割壁１１ａ，１１ｂからなり、一方の分割壁１１ａがオイル導入面２３に沿った形状の外縁を有し、他方の分割壁１１ｂが急斜面２２に沿った外縁を有している。

縦壁１１の両分割壁１１ａ，１１ｂは吸込用筒部７に接続されており、この縦壁１１と吸込用筒部７とにより、オイル溜め凹部１９内のオイル６０の前後方向への流動をせき止めるように作用する。縦壁１１の下端とオイル溜め凹部１９の内底面１９ａとの間には、オイル６０を流動させる流動路２４が形成されている。この実施形態では、縦壁１１の下端よりも吸込用筒部７の下端（オイル吸込口７ａ）の方が低いので、前記流動部２４は、吸込用筒部７の下端面とオイル溜め凹部１９の内底面１９ａとの間に形成されていることになる。なお、図４において、符号６１はオイル６０の油面を示す。

図５に示すように、オイルストレーナ２は、吸込用筒部７をオイルパン１のオイル溜め凹部１９内に嵌入するとともに、ストレーナ本体４の下面から突出した台座部２６を浅底部２０上に載置した状態で，オイルパン１に装着されている。また、オイルストレーナ２は、その台座部２６が浅底部２０上に突設された突部２７に当接して、オイルパン１内での移動が規制されている。

前記縦壁１２の下部は、オイル溜め凹部１９の左右の内壁面間に嵌まり込む外形に形成されて、オイル溜め凹部１９内のオイル６０の前後方向への流動をせき止めるように作用する。縦壁１２の下端とオイル溜め凹部１９の内底面１９ａとの間には、オイル６０を流動させる流動路２９が形成されている。オイルストレーナ２の縦壁１２は、オイルパン１のオイル導入面２３に対応した湾曲形状の外縁を有している。

図６は図３のVI−VI線断面図であり、同図に示すように、オイルストレーナ２の上部に設けられているオイル出口部９とバルブ受け部１０とは、上方斜め前方に向かって同一方向に開口している。一方、オイル溜め凹部１９の後壁内には、オイルパン１の合わせ面１ａに開口されて前側斜め下方に向け傾斜するブリーザ戻し通路下流部３０が、鋳抜きまたは機械加工により形成されており、このブリーザ戻し通路下流部３０の下端に開口したオイル出口３０ａが、オイルストレーナ２の隣接する一対の縦壁１１，１２の間の吸上げ室３５に臨むように配置されている。

前記ブリーザ戻し通路下流部３０の上流側の通路は図１に示されている。図１において、ギヤケースＧＥ内のトランスミッション室の上部に、オイルを含む雰囲気からオイルを分離するブリーザ室３１が設けられ、エンジンケースＥＣの後壁内に、ブリーザ室３１で分離されたオイルを自然落下でオイルパン１に向けて導出するブリーザ戻し通路３２が形成されている。オイルパン１がエンジンケースＥＣに連結されたときに、オイルパン１のブリーザ戻し通路下流部３０がエンジンケースＥＣのブリーザ戻し通路３２の下端に連通される。なお、ヘッドカバー４２のブリーザ室４３はエアークリーナ（図示せず）のクリーナエレメントの下流側に連通されている。

図７に示すように、オイルストレーナ２のオイル出口部９は、エンジンケースＥＣ内に設けられたオイル通路３３の下部のオイル導入部３４に嵌合して接続されている。オイル通路３３におけるオイル導入部３４の近傍箇所には、クランク軸ＣＳ（図１）に連動するトロコイド式のオイルポンプ３７が装着されている。オイルストレーナ２のバルブ受け部１０にはリリーフバルブ３８が嵌合状態で保持されているとともに、リリーフバルブ３８は、オイル通路３３から分岐したオイル抽出部３９にねじ結合されて、リリーフ通路３６に接続されている。

図８に示すように、オイル出口部９はゴムダンパ４４を介在してシールした状態でオイル導入部３４に接続されている。リリーフバルブ３８は、これの下端部分とバルブ受け部１０との間にゴムダンパ４７を介在して液密にシールした状態で、バルブ受け部１０に保持されている。バルブ受け部１０におけるゴムダンパ４７よりも上方側部分とリリーフバルブ３８の外周面との間には、環状のオイル溜め空間４８が形成されている。リリーフバルブ３８は、オイル通路３３内のオイル圧力を一定値以下に保つものであり、オイル抽出部３９内のオイル圧力がバルブスプリング３８ａのばね圧力よりも上昇した場合に、ピストン３８ｂがオイル圧力によりバルブスプリング３８ａの付勢力に抗して押し下げられ、これにより、オイル排出孔３８ｃをリリーフ通路３６に連通させて、オイル通路３３内の余分なオイルをオイル排出孔３８ｃからオイル溜め空間４８に排出する。このオイル溜め空間４８内に溜められているオイルは、ピストン３８ｂの作動時の振動音を消音する機能を持つ。

つぎに、上記構成において、図７のオイルポンプ３７が作動すると、オイルパン１のオイル溜め凹部１９内のオイル６０が、オイル吸込口７ａから吸込用筒部７内に吸い込まれたのち、ストレーナ本体４内のオイルフィルタ３により濾過されて異物を除去され、オイル出口部９からオイル導入部３４内に入り、クランク軸ＣＳ（図１）やトランスミッション（図示せず）などの各潤滑箇所へ供給される。潤滑を終えたオイル６０は図４のオイルパン１の浅底部２０上に落下したのちに、オイル溜め凹部１９内に流動して戻るように循環する。

前記エンジンＥを搭載した自動二輪車の急加速時には、オイル溜め凹部１９内のオイル６０が後方Ｒに向け急激に流動しようとし、一方、自動二輪車の急減速時には、オイル溜め凹部１９内のオイルが前方Ｆに向け急激に流動しようとする。このとき、抑止構造体８における前後一対の縦壁１１，１２が、オイル吸込口７ａに対し前側および後側の近傍箇所でオイル６０の流動をせき止める。そのため、オイル吸込口７ａ周辺には十分なオイル量を確保することができる。

また、自動二輪車の急旋回時には、図４に示すオイル溜め凹部１９内のオイル６０が左右方向に激しく流動してオイル溜め凹部１９から浅底部２０上に乗り上げようとするが、このとき、抑止構造体８の３つの連結壁１６，１７，１８が、上述のオイルの左右方向の流動を抑制するとともに、横壁１３がオイル溜め凹部１９内のオイルの上方への飛び出しを阻止するので、この場合においても、オイル吸込口７ａ周辺に十分なオイル量を確保することができる。このような横壁１３および連結壁１６，１７，１８（図２に明示）は、オイルパン１に流動抑止壁を一体形成した従来の抑止構造では設けることができないものである。

縦壁１１，１２は、オイルストレーナ２に設けられていることから、従来のようにオイルパンに設ける場合と比較して、下部の隙間である図７の流動路２４，２９の分だけ、上下寸法を小さくすることができ、これに伴って、所要の強度を維持しながら厚さも小さくできるのに加えて、抑止構造体８を有するオイルストレーナ２が樹脂による一体形成品であることから、このオイルストレーナ２とオイルパン１からなるオル溜め構造の全体重量が軽量化される。オイルストレーナ２は、別部品で形成した金属製の抑止構造体８を金属製のストレーナ本体４に溶接のような手段で接合して一体化する構成としても、従来よりも上下寸法および厚さを小さくできる分だけ、軽量化できる。

また、ブリーザ戻し通路３１（図１）を通って戻ってきたオイルを、図６に示したように、一対の縦壁１１，１２の間の、オイル量の変動、つまり油面６１の変動が少ない吸上げ室３５内に導くようにしたので、ブリーザ戻し通路下流部３０のオイル出口３０ａは、オイル６０内に常に浸漬された状態に維持できるから、油面６１よりも上方からオイル６０を戻す場合のような泡立ちがなくなって、オイル６０内へのエア噛みを防止することが可能となる。

さらに、ブリーザ戻し通路下流部３０はオイルパン１の壁に形成されているから、従来のブリーザ戻し通路を形成していたゴムパイプが不要となり、部品点数の削減に伴う組立性の向上、軽量化およびコスト低減が実現される。

また、図７に示したように、オイルストレーナ２には、リリーフバルブ３８を保持するバルブ受け部１０が一体に設けられているので、オイルパンにバルブ受け部を一体形成する従来のオイル溜め構造とは異なり、バルブ受け部１０を、オイル溜め凹部１９の内底面１９ａから上方に離間してエンジンケースＥＣの近接位置に配置できるから、バルブ受け部１０の上下寸法が小さくなるので、オイルパン１とオイルストレーナ２とを含むオイル溜め構造全体のさらなる軽量化を図ることができる。

しかも、前記オイルストレーナ２には、オイル出口部９とバルブ受け部９とが上方に向かって同一方向に開口した配置で一体形成されているので、オイルパン１をエンジンケースＥＣの下部に連結するときに、オイル出口部９がエンジンケースＥＣ下部のオイル導入部３４に嵌合され、かつ、バルブ受け部１０が、エンジンケースＥＣ下部のオイル抽出部３９にリリーフバルブ３８を介して嵌合されるので、オイルストレーナ２の水平面内での回り止めがなされる。したがって、従来のオイルストレーナに設けられてエンジンケースの突起に係合されていた回り止め用爪が不要となり、オイルストレーナ２の組立性がさらに向上する。

本発明の一実施形態のオイルストレーナを用いた４サイルエンジンを示す側面図である。 同オイルストレーナを示す斜視図である。 同オイルストレーナが装着されたオイルパンを示す平面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図３のV −V 線断面図である。 図３のVI−VI線断面図である。 同オイルストレーナの側面図である。 図７の一部分を示す縦断面図である。 （ａ）は従来のオイル溜め構造を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

Ｅ エンジン
１ オイルパン
２ オイルストレーナ
３ オイルフィルタ
４ ストレーナ本体
８ 抑止構造体
９ オイル出口部
１０ バルブ受け部
１１，１２ 縦壁
１３ 横壁
１６，１７，１８ 連結壁
２４，２９ 流動路
３０ ブリーザ戻し通路の下流部
３０ａ ブリーザ戻し通路の出口
３２ ブリーザ戻し通路
３３ オイル通路
３８ リリーフバルブ

Claims (6)

1. エンジン下部に配置されるオイルパンと、前記オイルパン内のオイルを吸い込むオイルストレーナとを備え、
   前記オイルパンには、下方へ突出して前後方向に延びるオイル溜め凹部が形成され、
   オイルフィルタを収納するストレーナ本体に、前記オイルのオイルパン内での移動を抑制する抑止構造体と、前記ストレーナ本体の内部に連通してその下面から下方向に延設した吸込用筒部とが設けられ、
   前記吸込用筒部の下端に形成されるオイル吸込口が、前記オイル溜め凹部内に配置され、
   前記抑止構造体は、前記オイル吸込口の近傍に配置され、前記オイル溜め凹部を前後方向に仕切っているエンジンのオイル溜め構造。
2. 請求項１において、前記抑止構造体は、エンジンの左右方向に延びるほぼ鉛直な前後一対の縦壁を有し、
   前記前後一対の縦壁は、前記オイル吸込口に対し前後位置に配置されているエンジンのオイル溜め構造。
3. 請求項２において、前記抑止構造体は、前記一対の縦壁の一方の上端部から前記ストレーナ本体まで水平に延びる横壁と、この横壁および前記ストレーナ本体と前記一対の縦壁の他方の上端部とを連結する水平に延びた複数の連結壁を有しているエンジンのオイル溜め構造。
4. 請求項１，２または３において、前記ストレーナ本体に、オイル通路のリリーフバルブを保持するバルブ受け部が一体に設けられているエンジンのオイル溜め構造。
5. 請求項１から４のいずれか一項において、前記オイル吸込口が、前記抑止構造体の下端よりも下方に位置しているエンジンのオイル溜め構造。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のオイル溜め構造を備え、
   前記オイルパンは、前記オイル溜め凹部の左右方向の一側部または両側部に浅底部を有し、
   前記浅底部の下方に前記エンジンの排気管が配置されているエンジン。

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