JP4981348B2 - エンジンの潤滑構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車、特に、オフロード走行に用いられるスポーツ用モータサイクルに好適なエンジンの潤滑構造に関する。

エンジンのクランクケース内に潤滑油が溜まった状態で走行するとクランクシャフト等により攪拌ロスが発生するため、クランク室からオイルパン室に排出された潤滑油がこのクランク室に逆流しないように、クランク室とオイルパン室との間にリード弁が設けられている。このリード弁は垂直に、すなわち、弁体が車体左右方向に開放するように配置されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−６１３８７号公報

しかしながら、リード弁を垂直に配置し、弁体が車体左右方向に開放するように構成すると、クランク室から排出される潤滑油は左右方向に流れるため、リード弁が配置されている前後の空間に潤滑油が滞留しやすくなり、クランク室からの潤滑油の排出効率が悪くなるという課題がある。一方、リード弁の弁体が下方に開放されるようにこのリード弁を水平に配置すると、このリード弁から排出された潤滑油のための空間がエンジン下方に大きくなるため、結果としてエンジン全高が大きくなり、最低地上高（地面からエンジンの最下端部までの距離）を確保しにくくなるという課題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、リード弁を斜めに延びるように配置することにより、エンジンの全高の増加を抑えたエンジンの潤滑構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係るエンジンの潤滑構造は、クランクシャフトを収容するクランク室、このクランク室の下方に隣接してクランク室に連通するように形成された第１油溜まり室、第１油溜まり室の側方かつ下方に隣接して第１油溜まり室に連通するように形成された第２油溜まり室、および、第２油溜まり室の下方に隣接して第２油溜まり室に連通するように形成された第３油溜まり室を有し、クランクシャフトの軸方向と直交する方向に分割された２つのケース部材を結合させて形成されるクランクケースと、このクランクケースの第１油溜まり室と第２油溜まり室の連通部に取り付けられ、クランク室内の圧力変化に応じて開閉する弁体を有するリード弁と、を備える。その上で、第１油溜まり室は、クランク室との連通部（例えば、実施形態における開口部５４）において下側壁面がクランク室の円弧状の壁面下部から前記円弧状の壁面の接線方向に略直線状にリード弁まで連続して形成され、クランク室との連通部から奥方向に空間が広がるように形成されており、リード弁は、クランクケースにおいて分割された２つのケース部材の分割面に対して一方のケース部材側にのみ位置するように取り付けられるとともに、第１油溜まり室の下側壁面の延長線上に弁体が位置して且つ交差するように斜めに延びて配置され、弁体の第１油溜まり室の下側壁面側の端部が固定され反対側の端部がクランク室内の圧力変化に応じて開閉するように構成される。

なお、上記構成のエンジンの潤滑構造において、クランクケースの内部には壁部が設けられ、クランクケースの内部はこの壁部によりクランクシャフトが格納されるクランク室と変速機構が格納される変速機室とに分割され、壁部から下方に延びて第１油溜まり室の上部を形成する天井部が形成され、この天井部は、弁体から離間するようにクランクシャフトの回転軌跡に沿って円弧状に形成されることが好ましい。

本発明に係るエンジンの潤滑構造を以上のように構成すると、クランク室から流出する潤滑油の流れがスムーズになり、また、リード弁の前後の空間（第１油溜まり室および第２油溜まり室）に潤滑油が溜まりにくくなるため、クランク室内の潤滑油が速やかに排出され、クランクシャフト等による潤滑油の攪拌ロスを小さくすることができる。また、リード弁を斜めに配置することにより、この潤滑構造を有するエンジンの全高の増加を抑えコンパクトに構成することができるとともに、最低地上高を確保したままこのリード弁が配置された下方にオイルパン室（第３油溜まり室）を配置することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて本発明の潤滑構造が適用されるエンジン１について説明する。このエンジン１は、自動二輪車、特に、オフロード走行に用いられるスポーツ用モータサイクルに用いられるものである。なお、以降の説明においては、図１に示した矢印Ｆの方向を前方として説明する。

エンジン１は、シリンダヘッドカバー２、シリンダヘッド３、シリンダブロック４、および、クランクケース５から構成されている。シリンダブロック４には上下に円筒状に延びるシリンダ室６が形成されている。このシリンダ室６には上下に摺動自在にピストン７が配設されており、このピストン７はコンロッド８を介してクランクケース５内に回転自在に保持されるクランクシャフト９に接続されている。なお、コンロッド８は、クランクピン２８によりクランクシャフト９に接続されている。シリンダ室６、シリンダヘッド３、および、ピストン７で形成される燃焼室１０には、シリンダヘッド３に形成された吸気口１１および排気口１２を介して、それぞれ吸気ポート１３および排気ポート１４が連通している。そして、茸形状の吸気バルブ１５および排気バルブ１６は、一端が弁軸に取り付けられてリテーナに支持され、他端がシリンダヘッド３に支持されるバルブスプリング１７，１８により、それぞれ吸気口１１および排気口１２を常時閉じる方向に付勢されている。

さらに、シリンダヘッド３には、吸気バルブ１５および排気バルブ１６を開閉作動させるためのカムシャフト１９が回転自在に支持されており、このカムシャフト１９に配設されたカム従動スプロケット２０とクランクシャフト９に配設されたカム駆動スプロケット２１とにタイミングチェーン２２が巻き掛けられている。そのため、クランクシャフト９の回転に合わせてカムシャフト１９が回転し、このカムシャフト１９に形成されたカム２３が、吸気バルブ１５を直接、また、ロッカーアーム２４を介して排気バルブ１６を押し下げることにより、吸気口１１および排気口１２を開閉する。

吸気ポート１３には、スロットルバルブ２５とインジェクター２６が取り付けられており、図示しないエアクリーナで清浄な状態にされて流れ込む空気の量がスロットルバルブ２５で調整され、インジェクター２６から噴射された燃料と混合されて吸気ポート１３から吸気口１１を介して燃焼室１０に供給される。そして、この混合気がピストン７で圧縮された後、図示しない点火プラグで点火されて燃焼し、ピストン７を介してクランクシャフト９を回転させるエネルギーとなり、その後、排気ガスとして排気口１２から排気ポート１４を介して外部に排出される。

クランクケース５の内部は、壁部５０により、クランクシャフト９が格納されるクランク室５１と変速機構２７が格納される変速機室５２に分離されている。クランク室５１は、クランクケース５の前側部分と壁部５０に囲まれて形成されており、このクランク室５１の上部は円筒状に開口して、シリンダブロック４の下端部が取り付けられ、クランク室５１とシリンダ室６とが連通している。

クランク室５１の後方側の下方には、このクランク室５１と隣接して第１油溜まり室５３が形成されている。この第１油溜まり室５３は、前方側の上部とクランク室５１の下部との間に形成された開口部５４によりクランク室５１内と連通している。また、第１油溜まり室５３の後側部の下方には、リード弁５５を介して第２油溜まり室５６が形成されており、さらに、この第２油溜まり室５６の下方（クランクケース５の下部）に、この第２油溜まり室５６と連通した第３油溜まり室（オイルパン室）５７が形成されている。

リード弁５５は、上下に延びる空間を前方下部から後方上部に斜めに延びて第１油溜まり室５３と第２油溜まり室５６とに分割し、第１油溜まり室５３の底部から第２油溜まり室５６の上部に延びるように配置されている。このリード弁５５は、板状で略中央部が開口した弁本体５５ａと、この弁本体５５ａに取り付けられ開口を覆う舌状の弁体５５ｂとから構成されており、本実施例においては、弁体５５ｂは第２油溜まり室５６側に取り付けられ、前方側に位置する下端部が固定され、後方側に位置する上端部側が下方に開口するように構成されている。

また、クランク室５１を囲むクランクケース５の前側壁面Ｗ1と、第１油溜まり室５３を囲む下側壁面Ｗ2とは弧を描くように連続して形成されており、後方に延びている壁面Ｗ2の延長線上にリード弁５５の弁体５５ｂが配置されている。

そのため、クランクシャフト９等を潤滑した潤滑油は、クランク室５１の下部、および、開口部５４を介して第１油溜まり室５３に溜まる。そして、ピストン７の上下動によりこのクランク室５１内の圧力が高くなると、リード弁５５の弁体５５ｂが開いて潤滑油は第２油溜まり室５６に押し出され、さらに、第３油溜まり室５７に流入する。反対に、クランク室５１内の圧力が低くなっても、リード弁５５の弁体５５ｂが閉じるため、第２油溜まり室５６から第１油溜まり室５３に潤滑油が流れ込むことはない。

このエンジン１において、クランクシャフト９は、図１において反時計回りに回転する（コンロッド８をクランクシャフト９に枢結するクランクピン２８が上部から前方側を通って下部に移動し、さらに、後方側を通って上部に戻るように回転をする）。図１に示すように、ピストン７によりクランク室５１内の圧力が上がるとき、すなわち、クランクピン３８が上方から前方を通って下方に移動する経路に沿って前側壁面Ｗ1が形成され、さらにこのクランクピン３８の回転軌跡の延長線（側面視において円周状に形成される回転軌跡の下端における接線方向）に沿って下側壁面Ｗ2が形成されている。そのため、この回転軌跡の延長線上に開口部５４が形成されることになり、クランク室５１内の潤滑油は、壁面Ｗ1から壁面Ｗ2に沿って流れて、第１油溜まり室５３に流れ込む。このとき、リード弁５５は、上述のように斜めに配置されており、弁体５５ｂは、上述のクランク室５１から第１油溜まり室５３へ潤滑油が流れる方向の延長線上（壁面Ｗ1，Ｗ2の延長線上）に位置する（すなわち、上述の回転軌跡の接線方向に開口部５４およびリード弁５５の弁体５５ｂが並んで配置されている）。そのため、第２油溜まり室５６に対しても、このリード弁５５の弁体５５ｂを押し下げて潤滑油がスムーズに流れ混むことができる。さらに、第２油溜まり室５６の直下には第３油溜まり室５７が形成されているため、この第２油溜まり室５６内の潤滑油もすぐに第３油溜まり室５７に流れ込む。

第１〜第３油溜まり室５３，５６，５７およびリード弁５５を以上のように配置すると、リード弁５５の前後の空間（第１油溜まり室５３および第２油溜まり室５６）に潤滑油が溜まりにくくなるため、クランク室５１内の潤滑油が速やかに排出され、クランクシャフト９等による潤滑油の攪拌ロスを小さくすることができる。また、リード弁５５を斜めに配置することにより、エンジン１の全高の増加を抑えコンパクトに構成することができるとともに、最低地上高を確保したままこのリード弁５５が配置された下方にオイルパン室（第３油溜まり室５７）を配置することができる。

クランクシャフト９の前方のクランクケース５には、クランクシャフト９と略並行に延びるバランサシャフト８０が回転自在に支持されている。このバランサシャフト８０には、右端側に、クランクシャフト９に配設されたバランサ駆動ギア８１と噛み合うバランサ従動ギア８２が取り付けられ、また、左端部にはバランサ８３が形成されている。そのため、クランクシャフト９が回転するとバランサ駆動ギア８１およびバランサ従動ギア８２を介してバランサシャフト８０が回転することによりバランサ８３が回転し、ピストン７の振動を打ち消すように構成されている。

また、クランクケース５の前端側であってバランサシャフト８０の下方には、このバランサシャフト８０と略並行にオイルポンプシャフト８５が回転自在に配置されている。このオイルポンプシャフト８５の左端部には、バランサシャフト８０の右端部に配設されたオイルポンプ駆動ギア８４と噛み合うオイルポンプ従動ギア８６が配設されており、また、オイルポンプシャフト８５の右端部には、オイルポンプ６２が配設されている。そのため、クランクシャフト９が回転してバランサシャフト８０が回転すると、オイルポンプ駆動ギア８４およびオイルポンプ従動ギア８５を介してオイルポンプシャフト８５が回転してオイルポンプ６２が作動する。そして、このオイルポンプ６２により、第３油溜まり室５７に溜まった潤滑油が、ストレーナ８７で清浄化された後、クランクケース５内に形成された油路６１を介して吸い上げられて、エンジン１内の潤滑に利用される。

ところで、図１に示すとおり、第２油溜まり室５６および第３油溜まり室５７は、側面視において、クランクケース５の下方に突出して形成されている。そして、このクランクケース５の第２油溜まり室５６および第３油溜まり室５７を形成する後方側の側壁部５８の下端部に、前後方向に貫通して外部と第３油溜まり室（オイルパン室）５７とを連通するドレイン孔５９が形成されている。なお、このドレイン孔５９は、常にはドレインボルト６０が螺挿されて塞がれおり、ドレイン孔５９からドレインボルト６０を外すことにより、第３油溜まり室５７に溜まった潤滑油を外部に排出することができる。このドレインボルト６０は変速機室５２の下方の空間に突出して取り付けられる。

このように、ドレイン孔５９を後方側の側壁部５８に形成すると、エンジン１の下面側に突出する部分を無くすことができ、最低地上高を確保することができるとともに、エンジン１をコンパクトに構成することができる。また、クランクケース５の後方の側面（側壁部５８の後方側の面）にドレインボルト６０を取り付けるように構成することにより、変速機室５２の下方の空間を利用できるため、ドレイン孔５９に対するドレインボルト６０の着脱作業も容易に行うことができる。

本発明に係るクランクケースを含むエンジンを左側から見た断面図である。 上記エンジンのカム駆動機構を説明するための左側から見た断面図である。 上記エンジンのオイルポンプを説明するための右側から見た断面図である。 上記エンジンのバランサシャフト駆動機構を説明するための右側から見た断面図である。 上記エンジンのシリンダブロックおよびクランクケースを前側から見た断面図である。 上記エンジンのオイルポンプを説明するための左側から見た要部断面図である。

符号の説明

１ エンジン
５ クランクケース
９ クランクシャフト
５１ クランク室
５３ 第１油溜まり室
５４ 開口部（連通部）
５５ リード弁
５５ｂ 弁体
５６ 第２油溜まり室
５７ 第３油溜まり室（オイルパン室）
Ｗ1，Ｗ2 壁面

Claims (2)

1. クランクシャフトを収容するクランク室、前記クランク室の下方に隣接して前記クランク室に連通するように形成された第１油溜まり室、前記第１油溜まり室の側方かつ下方に隣接して前記第１油溜まり室に連通するように形成された第２油溜まり室、および、前記第２油溜まり室の下方に隣接して前記第２油溜まり室に連通するように形成された第３油溜まり室を有し、前記クランクシャフトの軸方向と直交する方向に分割された２つのケース部材を結合させて形成されるクランクケースと、
   前記クランクケースの前記第１油溜まり室と前記第２油溜まり室の連通部に取り付けられ、前記クランク室内の圧力変化に応じて開閉する弁体を有するリード弁と、を備え、
   前記第１油溜まり室は、前記クランク室との連通部において下側壁面が前記クランク室の円弧状の壁面下部から前記円弧状の壁面の接線方向に略直線状に前記リード弁まで連続して形成され、前記クランク室との連通部から奥方向に空間が広がるように形成されており、
   前記リード弁は、前記クランクケースにおいて分割された前記２つのケース部材の分割面に対して一方のケース部材側にのみ位置するように取り付けられるとともに、前記第１油溜まり室の前記下側壁面の延長線上に前記弁体が位置して且つ交差するように斜めに延びて配置され、前記弁体の前記第１油溜まり室の前記下側壁面側の端部が固定され反対側の端部が前記クランク室内の圧力変化に応じて開閉することを特徴とするエンジンの潤滑構造。
2. 前記クランクケースの内部には壁部が設けられ、前記クランクケースの内部は前記壁部により前記クランクシャフトが格納される前記クランク室と変速機構が格納される変速機室とに分割され、
   前記壁部から下方に延びて前記第１油溜まり室の上部を形成する天井部が形成され、
   前記天井部は、前記弁体から離間するように前記クランクシャフトの回転軌跡に沿って円弧状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑構造。

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