JP5277122B2 - エンジン及びエンジンの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車等の乗り物に搭載され、オイルポンプから吐出されるオイルが流れるオイル通路を備えたクランクケース、エンジン及びクランクケースの製造方法に関するものである。

自動二輪車等に搭載されるエンジンは、一般に、吸気ポート及び排気ポートが形成されたシリンダヘッド、ピストンが収容されるシリンダブロック、クランクシャフト等を収容するクランクケース、及び、オイルを貯留するオイルパン等を備えている。オイルパン内のオイルは、エンジンのクランクシャフトの回転に連動して駆動されるオイルポンプによって吸い上げられ、エンジン内に形成されたオイル通路を通ってクランクシャフトやトランスミッションやカムシャフト等を潤滑及び冷却する（例えば、特許文献１参照）。クランクケースの外面には、オイル通路に連通する一対の開口が設けられており、その一対の開口にオイルクーラの流入口及び流出口がそれぞれ接続されている。即ち、オイルポンプから吐出されてオイル通路を流れるオイルは、一旦オイルクーラを通過して冷却されたうえでオイル通路に戻って、エンジン各所を流れる。

特開２００７−１８２８３３号公報

ところで、自動二輪車等では、エンジンの排気量の違いによりオイルクーラが不要となる機種も存在する。そうすると、オイルクーラのある機種とオイルクーラのない機種との間でオイル通路の流通経路が異なるため、機種ごとにクランクケースを新たに製作しなければならない。その結果、クランクケースの種類が増えるとともに、クランクケースを鋳造するための鋳型等の種類も増え、コストが増加することとなる。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係るエンジンは、オイルポンプの吐出口に連通させるオイル流入口から流入したオイルが流れるオイル通路を備えたクランクケースを有するエンジンであって、前記クランクケースは、前記オイル流入口から前記クランクケースの側面開口に向けて横方向に延設された第１オイル通路と、前記クランクケースのオイル流出口となる下面開口から上方に向けて延設され、その仮想延長線が前記第１オイル通路と交差する第２オイル通路と、前記側面開口の下方にある第２の側面開口と前記第２オイル通路とを接続する第３オイル通路と、を備え、前記第１オイル通路の前記側面開口は、オイルクーラの流入口に接続され、前記第３オイル通路の前記第２の側面開口は、前記オイルクーラの流出口に接続され、前記第２オイル通路の前記下面開口は、オイルフィルタの流入口に連通され、前記第２オイル通路の上端は、前記第１オイル通路よりも下方に離れて位置し、前記第１オイル通路、前記第２オイル通路及び前記第３オイル通路は、略同一の鉛直平面上に配置されていることを特徴とする。

前記オイルクーラの前記流入口及び前記流出口と、前記オイルフィルタの前記流入口とは、鉛直方向に並んで配置されていてもよい。

前記オイルクーラの前記流入口及び前記流出口と、前記オイルフィルタの前記流入口及び流出口とは、鉛直方向に並んで配置され、前記クランクケースの下部には、オイルパンが設けられ、前記オイルフィルタは、前記オイルパンに取り付けられ、前記オイルパンは、前記オイルフィルタの前記流入口を前記第２オイル通路に連通させる第４オイル通路と、前記オイルフィルタの前記流出口に連通する第５オイル通路と、を備え、前記クランクケースは、前記第５オイル通路に連通する第６オイル通路を更に備え、前記第１〜第６オイル通路は、略同一の鉛直平面上に配置されていてもよい。

本発明に係るエンジンの製造方法は、オイルポンプの吐出口に連通させるオイル流入口から流入したオイルが流れるオイル通路を備えたクランクケースを有するエンジンの製造方法であって、側面に開口するように上下に並んで配置されて略平行に横方向に延びる上側凹部及び下側凹部を有するクランクケース母材を鋳造加工により形成し、前記上側凹部を更に穴あけ加工することで、前記クランクケース母材の前記上側凹部から前記オイル流入口に向けて横方向に延設された第１オイル通路を形成し、前記クランクケース母材の下面のオイル流出口となる位置から上方に向けて穴あけ加工することで、その上端が前記第１オイル通路よりも下方に離れて位置し且つその仮想延長線が前記第１オイル通路と交差する第２オイル通路を形成し、前記下側凹部を更に穴あけ加工することで、前記下側凹部から前記第２オイル通路に向けて前記第１オイル通路と略平行に延設されて前記第２オイル通路の上端部に接続された第３オイル通路を形成し、オイルフィルタの流入口を前記第２オイル通路の前記オイル流出口に連通させ、オイルクーラの流入口及び流出口が前記上側凹部及び前記下側凹部の内部空間に侵入しない状態で前記オイルクーラの流入口及び流出口を前記上側凹部及び前記下側凹部にそれぞれ連通させることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、好適なエンジンを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る自動二輪車の左測面図である。 図１に示すエンジン及びその近傍の一部断面化した左側面図である。 図２に示すエンジン及びその近傍の正面図である。 図２に示すエンジン及びその近傍の左断面図である。 図４に示す下側クランクケースの下方から見た斜視図である。 図２に示すエンジン及びその近傍のオイル通路を説明する模式図である。 図４に示す下側クランクケースとなる加工前の下側クランクケース母材の左断面図である。 本発明の第２実施形態に係るエンジン及びその近傍の左断面図である。 図８に示すエンジン及びその近傍のオイル通路を説明する模式図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車に搭乗した運転者から見た方向を基準とする。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る自動二輪車の左測面図である。図１に示すように、自動二輪車１は前輪２と後輪３とを備え、前輪２は略上下方向に延びるフロントフォーク４の下端部にて回転自在に支持され、該フロントフォーク４は、その上端部に設けられたアッパーブラケット（図示せず）と該アッパーブラケットの下方に設けられたアンダーブラケット（図示せず）とを介してステアリングシャフト（図示せず）に支持されている。該ステアリングシャフトはヘッドパイプ５によって回転自在に支持されている。該アッパーブラケットには左右へ延びるバー型のハンドル６が取り付けられている。

ヘッドパイプ５からは左右一対のメインフレーム７が下方に傾斜しながら後方へ延びており、このメインフレーム７の後部に左右一対のピボットフレーム８が接続されている。このピボットフレーム８には略前後方向に延びるスイングアーム９の前端部が枢支されており、このスイングアーム９の後端部に駆動輪である後輪３が回転自在に軸支されている。ハンドル６の後方には燃料タンク１０が設けられており、この燃料タンク１０の後方に運転者騎乗用のシート１１が設けられている。

前輪２と後輪３の間では、エンジンＥ１がメインフレーム７及びピボットフレーム８に支持された状態で搭載されている。このエンジンＥ１の吸気ポート２６（図２参照）にはメインフレーム７の内側に配置されたスロットルボディ１２が接続されている。スロットルボディ１２の上流側には燃料タンク１０の下方に配置されたエアクリーナボックス１３が接続されている。また、車体前部から車体両側にかけてエンジンＥ１などを覆うようにカウリング１４が設けられている。

図２は図１に示すエンジンＥ１及びその近傍の一部断面化した左側面図である。図３は図２に示すエンジンＥ１及びその近傍の正面図である。図２及び３に示すエンジンＥ１は、オイルクーラ付きエンジンである。このエンジンＥ１は、４サイクルレシプロエンジンであり、複数の気筒２０が車幅方向に並んで配置され、且つクランクシャフト２１の軸線が車幅方向に向けられる。エンジンＥ１は、複数のピストン２２を収容するシリンダブロック２３に接続されるシリンダヘッド２４を備えている。シリンダヘッド２４には、各ピストン２２に対応して個別に設けられる燃焼室２５が形成されている。燃焼室２５には、後方へ延びる吸気ポート２６と、前方に延びる排気ポート２７とが連通しており、混合気は吸気ポート２６を通じて燃焼室２５内に送られる。シリンダヘッド２４には、各気筒２０がピストン２２の４行程間に吸気、圧縮、燃焼、排気をこの順で実行すべく、各ポート２６，２７を適宜タイミングで開閉する吸気バルブ２８及び排気バルブ２９が設けられている。

また、シリンダヘッド２４の上部には、吸気バルブ２８及び排気バルブ２９をそれぞれ上下動させるカム３０ａ，３１ａが設けられた吸気カムシャフト３０及び排気カムシャフト３１が配置されている。これらの吸気カムシャフト３０及び排気カムシャフト３１には上方からシリンダヘッドカバー３２が被せられ、該シリンダヘッドカバー３２はシリンダヘッド２４に固定されている。従って、吸気カムシャフト３０及び排気カムシャフト３１は、シリンダヘッド２４とシリンダヘッドカバー３２との間に挟み込まれるようにして保持されている。タイミングチェーン（図示せず）等から構成される回転伝達機構により、クランクシャフト２１の回転動力が吸気カムシャフト３０及び排気カムシャフト３１へ伝達される。

シリンダヘッド２４の下部には、ピストン２２を収容するシリンダブロック２３が接続され、更にシリンダブロック２３の下部には、クランクシャフト２１及びトランスミッション５６（図６参照）を収容するクランクケース３４が接続されている。即ち、本実施形態のクランクケース３４は、トランスミッションケースを兼ねている。クランクケース３４の後部には、トランスミッション５６（図６参照）を構成するインプットシャフト（図示せず）とアウトプットシャフト３８がクランクシャフト２１と略平行に収容されている。クランクケース３４の下部には潤滑用のオイルを溜めるオイルパン３５が設けられている。

クランクケース３４の前部のオイルクーラ取付部５６には、オイルパン３５から吸い上げられたオイルを冷却するためのオイルクーラ３６が取り付けられている。オイルクーラ３６は、その中に収容されたパイプの外壁面を冷却液で冷却することで、そのパイプ内に流れるオイルを冷却するものである。つまり、オイルクーラ３６の流入口３６ａ（図４参照）は当該パイプの一端に連通し、流出口３６ｂ（図４参照）は当該パイプの他端に連通している。

オイルパン３５の前部には、そのオイルを浄化する二次オイルフィルタ３７が取り付けられている。二次オイルフィルタ３７は、オイルクーラ３６の真下に位置するように互いに上下に並んで配置されている。クランクケース３４には、トロコイドロータ式のオイルポンプ３９が取り付けられている。オイルポンプ３９は、インプットシャフト（図示せず）とギヤ（図示せず）を介して接続されており、クランクシャフト２１の回転に連動して駆動される。そして、エンジンＥ１には、オイルポンプ３９によりオイルパン３５から吸い上げられたオイルを各所へ送るためのオイル通路ＯＰ（図４参照）が形成されている。

図４は図２に示すエンジンＥ１及びその近傍の左断面図である。図５は図４に示す下側クランクケース４１の下方から見た斜視図である。図４及び５に示すように、クランクケース３４は上下割りになっており、上側クランクケース４０と下側クランクケース４１とが接続されてなる。下側クランクケース４１の下部には、オイルパン３５が接続されている。下側クランクケース４１の下面には、オイルポンプ３９の吸入口３９ａに連通する開口部４４が設けられており、その開口部４４にはオイルパン３５内に向けて垂下されたオイルガイド部材４２が接続されている。オイルガイド部材４２の下端の流入口４２ａには、一次オイルフィルタ４３が設けられている。

クランクケース３４のオイル通路ＯＰは、別体パイプを設けることなく、クランクケース３４の壁に孔を形成してなるものである。オイルポンプ３９の吐出口３９ｂには下側クランクケース４１のオイル流入口４５が接続されており、そのオイル流入口４５から下側クランクケース４１の前側に形成された側面開口４７に向けて実質的に前方向及び横方向に第１オイル通路４６が延設されている。第１オイル通路の側面開口４７は、オイルクーラ３６の流入口３６ａに接続されている。オイルクーラ３６の流出口３６ｂには下側クランクケース４１の前側に形成された第２の側面開口５０に接続されている。第２の側面開口５０は、第１オイル通路４６の側面開口４７の下方に設けられている。第２の側面開口５０からは実質的に後方向及び横方向に向けて第３オイル通路５１が延設されている。つまり、第３オイル通路５１と第１オイル通路４６とは上下に並んで略平行に延びている。

下側クランクケース４１の下面には、オイル流出口となる下面開口４８から上方に向けて第２オイル通路４９が延設されている。第２オイル通路４９は、その仮想延長線Ｌが第１オイル通路４６と交差する向きに延設されている。第２オイル通路４９の上端部は、第１オイル通路４６よりも下方に位置し、第１オイル通路４６とは直接接続せずに第３オイル通路５１の後端部と直接接続している。

オイルパン３５には、第２オイル通路４９の下面開口４８に直接接続する第４オイル通路５４が設けられている。第４オイル通路５４は、オイルパン３５の前部に取り付けられた二次オイルフィルタ３７の流入口３７ａに接続されている。即ち、第２オイル通路４９の下面開口４８は二次オイルフィルタ３７の流入口３７ａに連通している。また、オイルパン３５には、二次オイルフィルタ３７の流出口３７ｂに接続される第５オイル通路５５が設けられている。第５オイル通路５５は、下側クランクケース４１の下面開口４８の直ぐ後ろに形成された第２の下面開口５１に接続されている。第２の下面開口５１からは上方に向けて第６オイル通路５２が延設されている。第６オイル通路５２の上端部は、車幅方向に向けて延設されたメインオイル通路５３に接続されている。また、第１〜第６オイル通路４６，５１，４９，５４，５５，５２は、略同一の鉛直平面上に配置されている。

図６は図２に示すエンジンＥ１及びその近傍のオイル通路ＯＰを説明する模式図である。図４及び６に示すように、前記構成のエンジンＥ１では、オイルポンプ３９が駆動すると、オイルパン３５内のオイルは一次オイルフィルタ４３を通過してオイルポンプ３９へ吸い上げられ、第１オイル通路４６を通じてオイルクーラ３６へ導かれる。オイルクーラ３６にて冷却されたオイルは、第３オイル通路５１、第２オイル通路４９及び第４オイル通路５４を通って二次オイルフィルタ３７に導かれる。二次オイルフィルタ３７にて浄化されたオイルは、第５オイル通路５５及び第６オイル通路５２を通ってメインオイル通路５３に導かれる。メインオイル通路５３からは複数のオイル通路が分岐しており、それら分岐したオイル通路を通ったオイルが、トランスミッション５６、クランクシャフト２１、ジェネレータ５７、気筒２０、カムシャフト３０，３１等をそれぞれ潤滑及び冷却する。

次に、下側クランクケース４１の製造手順について説明する。図７は図４に示す下側クランクケース４１となる加工前の下側クランクケース母材１４１の左断面図である。図７に示すように、まず、鋳造加工により下側クランクケース母材１４１を形成する。下側クランクケース母材１４１には、その前側の側面に開口した側面開口４７，５０を有する上側凹部６０及び下側凹部６１が鋳抜きにより上下に並んで設けられている。次いで、上側凹部６０を更に穴あけ加工（例えば、ドリル加工）することで、下側クランクケース母材１４１に上側凹部６０からオイル流入口４５に向けて横方向に延設された第１オイル通路４６を形成する。次いで、下側クランクケース母材１４１の下面のオイル流出口となる下面開口４８から上方に向けて穴あけ加工することで、その仮想延長線Ｌが第１オイル通路４６と交差する第２オイル通路４９を形成する。第２オイル通路４９の上端部は、第１オイル通路４６よりも下方に位置している。この状態の下側クランクケース母材１４１（図７）が、オイルクーラ３６付きのエンジンＥ１と後述するオイルクーラ無しのエンジンＥ２（第２実施形態参照）との両方に利用できる共用部品である。

オイルクーラ付きエンジンＥ１では、この状態の下側クランクケース母材１４１に対して、第２の側面開口５０を有する下側凹部６１から第１オイル通路４６と略平行に第３オイル通路５１を穴あけ加工する（図４参照）。この際、下側クランクケース母材１４１には予め下側凹部６１が形成されているので、その下側凹部６１を第３オイル通路５１の穴あけ加工の基点として利用でき、穴あけ加工の作業性及び正確性が向上するようになっている。そして、この第３オイル通路５１が第２オイル通路４９と接続される。即ち、共用部品である図７の下側クランクケース母材１４１から第３オイル通路５１のための１つの加工動作を行うだけで、オイルクーラ付きエンジンＥ１のための下側クランクケース４１を作製することができる。

（第２実施形態）
図８は本発明の第２実施形態に係るエンジンＥ２及びその近傍の左断面図である。図９は図８に示すエンジンＥ２及びその近傍のオイル通路を説明する模式図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図８及び９に示すように、本実施形態のエンジンＥ２はオイルクーラ無しのエンジンであり、第１実施形態のものとは下側クランクケース２４１の最終形状が相違する。下側クランクケース２４１では、下面開口４８から上方に延びる第２オイル通路２４９が、第１オイル通路４６と合流している。第１オイル通路４６の側面開口４７は、上側凹部６０に圧入された封止部材２００で封止されている。第１実施形態の第３オイル通路５１に相当する通路は、本実施形態の下側クランクケース２４１には形成されていない。

前記構成のエンジンＥ２では、オイルポンプ３９が駆動すると、オイルパン３５内のオイルは一次オイルフィルタ４３を通過してオイルポンプ３９へ吸い上げられ、第１オイル通路４６、第２オイル通路２４９及び第４オイル通路５４を通ってオイルフィルタ３７に導かれる。オイルフィルタ３７にて浄化されたオイルは、第５オイル通路５５及び第６オイル通路５２を通ってメインオイル通路５３に導かれる。

次に、下側クランクケース２４１の製造手順について説明する。オイルクーラ無しのエンジンＥ２では、図７に示した下側クランクケース母材１４１に対して、第２オイル通路４９を上方に向けて延長するように穴あけ加工し、第１オイル通路４６と合流する第２オイル通路２４９を形成する。そして、第１オイル通路４６の側面開口４７を塞ぐように上側凹部６０に封止部材２００を圧入する。即ち、共用部品である図７の下側クランクケース母材１４１から第２オイル通路２４９を長くする加工を行い、封止部材２００を上側凹部６０に取り付けるだけで、オイルクーラ無しのエンジンＥ２のための下側クランクケース２４１を作製することができる。

以上の説明から分かるように、クランクケース母材１４１を少し加工するだけで、オイルクーラを使用する場合と使用しない場合との両方に当該クランクケース母材１４１を共用することができる。なお、前述したエンジンは、自動二輪車だけでなく他の乗物に適用してもよい。また、前述したエンジンは、複数の気筒を有するエンジンであるが、単気筒エンジンであってもよい。また、前述したクランクケース母材は、鋳造で形成しているが、他の製法で形成してもよい。また、前述した実施形態における「横方向」は、水平方向であればよいが、水平方向から若干傾斜した方向でもよい。

以上のように、本発明に係るクランクケース、エンジン及びクランクケースの製造方法は、クランクケースの共用化に貢献する優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できるエンジン等に広く適用すると有益である。

１ 自動二輪車
３４ クランクケース
３５ オイルパン
３６ オイルクーラ
３６ａ 流入口
３６ｂ 流出口
３７ 二次オイルフィルタ
３７ａ 流入口
３７ｂ 流出口
３９ オイルポンプ
３９ａ 吸入口
３９ｂ 吐出口
４０ 上側クランクケース
４１，２４１ 下側クランクケース
４５ オイル流入口
４６ 第１オイル通路
４７ 側面開口
４８ 下面開口
４９，２４９ 第２オイル通路
５０ 第２の側面開口
５１ 第３オイル通路
６０ 上側凹部
６１ 下側凹部
１４１ 下側クランクケース母材
２００ 封止部材

Claims (4)

1. オイルポンプの吐出口に連通させるオイル流入口から流入したオイルが流れるオイル通路を備えたクランクケースを有するエンジンであって、
   前記クランクケースは、
   前記オイル流入口から前記クランクケースの側面開口に向けて横方向に延設された第１オイル通路と、
   前記クランクケースのオイル流出口となる下面開口から上方に向けて延設され、その仮想延長線が前記第１オイル通路と交差する第２オイル通路と、
   前記側面開口の下方にある第２の側面開口と前記第２オイル通路とを接続する第３オイル通路と、を備え、
   前記第１オイル通路の前記側面開口は、オイルクーラの流入口に接続され、
   前記第３オイル通路の前記第２の側面開口は、前記オイルクーラの流出口に接続され、
   前記第２オイル通路の前記下面開口は、オイルフィルタの流入口に連通され、
   前記第２オイル通路の上端は、前記第１オイル通路よりも下方に離れて位置し、
   前記第１オイル通路、前記第２オイル通路及び前記第３オイル通路は、略同一の鉛直平面上に配置されていることを特徴とするエンジン。
2. 前記オイルクーラの前記流入口及び前記流出口と、前記オイルフィルタの前記流入口とは、鉛直方向に並んで配置されている請求項１に記載のエンジン。
3. 前記オイルクーラの前記流入口及び前記流出口と、前記オイルフィルタの前記流入口及び流出口とは、鉛直方向に並んで配置され、
   前記クランクケースの下部には、オイルパンが設けられ、前記オイルフィルタは、前記オイルパンに取り付けられ、
   前記オイルパンは、前記オイルフィルタの前記流入口を前記第２オイル通路に連通させる第４オイル通路と、前記オイルフィルタの前記流出口に連通する第５オイル通路と、を備え、
   前記クランクケースは、前記第５オイル通路に連通する第６オイル通路を更に備え、
   前記第１〜第６オイル通路は、略同一の鉛直平面上に配置されている請求項２に記載のエンジン。
4. オイルポンプの吐出口に連通させるオイル流入口から流入したオイルが流れるオイル通路を備えたクランクケースを有するエンジンの製造方法であって、
   側面に開口するように上下に並んで配置されて略平行に横方向に延びる上側凹部及び下側凹部を有するクランクケース母材を鋳造加工により形成し、
   前記上側凹部を更に穴あけ加工することで、前記クランクケース母材の前記上側凹部から前記オイル流入口に向けて横方向に延設された第１オイル通路を形成し、
   前記クランクケース母材の下面のオイル流出口となる位置から上方に向けて穴あけ加工することで、その上端が前記第１オイル通路よりも下方に離れて位置し且つその仮想延長線が前記第１オイル通路と交差する第２オイル通路を形成し、
   前記下側凹部を更に穴あけ加工することで、前記下側凹部から前記第２オイル通路に向けて前記第１オイル通路と略平行に延設されて前記第２オイル通路の上端部に接続された第３オイル通路を形成し、
   オイルフィルタの流入口を前記第２オイル通路の前記オイル流出口に連通させ、
   オイルクーラの流入口及び流出口が前記上側凹部及び前記下側凹部の内部空間に侵入しない状態で前記オイルクーラの流入口及び流出口を前記上側凹部及び前記下側凹部にそれぞれ連通させることを特徴とするエンジンの製造方法。

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