JP5857019B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、オイル室にストレーナを備えた内燃機関の改良に関する。

内燃機関のオイル室には、通常、網目状に形成されオイルに含まれている異物を除去するストレーナが備えられている（例えば、特許文献１（図２）参照。）。

特許文献１の図２に示すように、クランクケースの下部にオイルを貯めるオイルパンが形成され、このオイルパンの上部壁（１９）（括弧付き数字は、特許文献１記載の符号を示す。以下同じ。）にストレーナ（１５）が取付けられ、このストレーナ（１５）と同軸でオイルパンの底壁（２２）にオイル排出口（２３）が形成され、このオイル排出口（２３）にドレンボルト（１６）が締結される。このドレンボルト（１６）によって、ストレーナ（１５）が支持される。

ところで、特許文献１の技術では、オイル排出口（２３）は、ストレーナ（１５）と同軸に配置されるので、オイル交換の際に、空気がオイルパンの底壁（２２）からストレーナ（１５）に侵入する可能性がある。また、エンジンを循環してオイルパンに戻ったオイルに気泡（空気）が含まれているが、この気泡（空気）がストレーナ（１５）に侵入する可能性がある。ストレーナ（１５）へ空気が侵入し難くする技術が望まれる。

特開２００５−９３４６公報

本発明は、ドレンボルトでストレーナが支持されている内燃機関において、ストレーナへ空気が侵入し難くすることができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、クランクケースの下部にオイルを貯めるオイル室が形成され、このオイル室にストレーナが収納され、オイル室の天井にストレーナを下から差し込むことができるストレーナ穴が設けられ、オイル室の底にストレーナを支えると共にドレンを排出するドレンボルトが取付けられ、このドレンボルトをねじ込むドレン穴とストレーナ穴とが同軸に配置されている内燃機関において、オイル室に、このオイル室を上下に仕切る隔壁が設けられ、ストレーナは、隔壁より下側に取付けられると共に、隔壁の下面に、前後方向、又は左右方向に勾配を設け、隔壁の下面には、前方及び後方、又は左方及び右方が上方に勾配する下に凸の勾配が形成され、ストレーナの差込口は、勾配の最上部よりも下方に設けられ、隔壁は、オイル室の前後又は左右のいずれか１つの天井に接続されることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、クランクケースに、クランクケースのカバーからオイル室にオイルを流すオイル通孔が形成され、このオイル通孔の一部が隔壁の上面の最下点に臨むように形成されることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、ストレーナは、パイプ部と、このパイプ部の下方に設けられ中空フランジ状に形成され下向きに開口する吸込部と、この吸込部とパイプ部の間に介在されるメッシュとからなり、天井面に開口する油路にパイプ部の上端が連結され、ドレンボルトでフランジ部が支持されることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、隔壁とオイル室とは、側壁を介してつながれ、ストレーナは、オイル室の幅方向左右一方に偏寄して取付けられると共に、側壁をストレーナの前又は後方向であって、他端側にオイル流を妨げるように形成することを特徴とする。

請求項５に係る発明では、オイル室にオイルを戻すオイル通路は、隔壁でストレーナから離れる方向に略横にオイルを流す第１路と、この第１路の先端から下へ折り返すリターン路と、このリターン路の先からストレーナに向かって略横にオイルを流す第２路とからなり、ドレン穴に臨むようにし、第２路の出口にオイル抜き孔を設けたことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、隔壁の天井への接続部に、気泡抜き孔を設けたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、オイル室に、上下に仕切る隔壁が設けられ、ストレーナに備えられるメッシュは、隔壁より下側に取付けられると共に、隔壁の下面に、前後方向、又は左右方向に勾配を設けた。

内燃機関内を循環後に戻ってきたオイルは、隔壁の下面に設けた勾配に沿って移動する。その際に、勾配に当たり流速を落とす。その分、オイルの移動にかかる時間を稼げる。すなわち、オイルは、時間をかけて隔壁の下面を通過するので、オイル内に含まれる気泡が抜け易くなる。結果、気泡がストレーナに吸込まれ難くすることができる。

また、隔壁の下面は、前方及び後方、又は左方及び右方が上方に勾配する下に凸の勾配が形成される。クランケースのカバー側からの戻りオイルは、勾配に沿って通過しながらストレーナの差込口に導かれる。その際、ストレーナの差込口は、勾配の最上部よりも下方に設けられているので、ストレーナの差込口への気泡の浸入を抑えることができる。

請求項２に係る発明では、クランクケースに、クランクケースのカバーからオイルを流すオイル通孔が形成され、このオイル通孔の一部が隔壁の上面の最下点に臨むように形成される。隔壁の上面の最下点に達したオイルは、隔壁に沿って上昇する。その過程で、オイル中に含まれる気泡を抜け易くすることができる。

請求項３に係る発明では、ストレーナは、下向きに開口する吸込部を有する。吸込部は下向きに開口しているので、オイルに含まれる気泡の吸込みを抑制することができる。

請求項４に係る発明では、ストレーナは、オイル室の幅方向左右一方に偏寄して取付けられると共に、側壁は、ストレーナの前後方向で他端側にオイル流を妨げるように形成される。これにより、オイルの流速は遅くなり、その分、オイル中に含まれる気泡の除去が一層促進される。

請求項５に係る発明では、隔壁は、ドレン穴に臨むようにし、第２路の出口にオイル抜き孔を設けた。このオイル抜き孔によって、オイル抜きの際には、オイル室から、オイルを完全に除去できる。

請求項６に係る発明では、隔壁の天井への接続部に、気泡抜き孔を設けた。傾斜壁を伝わってオイル室に入ってきた気泡は、気泡抜き孔から抜け易くなる。結果、気泡抜き孔を抜けた気泡を、クランクケースカバー側へ排出し易くできる。

本発明に係る内燃機関の展開図である。 内燃機関の基本構造を説明する断面図である。 動弁系等を説明する内燃機関の断面図である。 潤滑系等を説明する内燃機関の断面図である。 ドレンプラグとストレーナの構造等を説明する内燃機関の断面図である。 スカベジングポンプの潤滑経路を説明する内燃機関の断面図である。 ドレンプラグとストレーナの構造等を説明する図６の要部拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図中及び実施例において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、各々、内燃機関を側方から見たときに、左右方向水平にクランク軸が延び、上下方向にシリンダが延び、クランク軸と出力軸とが前後に配置される方向を示す。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
内燃機関１０（以下、「エンジン１０」とも言う。）は、クランク軸１１を囲うクランクケース１２と、このクランクケース１２に載置されピストン１３を上下に摺動可能にするシリンダブロック１４と、このシリンダブロック１４に載置されカム軸１７を含む動弁系１８を支持するシリンダヘッド１５と、このシリンダヘッド１５に載置され動弁系１８を覆うヘッドカバー１６とを有する。

シリンダブロック１４にシリンダボア２１が形成され、このシリンダボア２１に摺動自在にピストン１３が配置される。このピストン１３は、ピストンピン２０及びコンロッド２２を介してクランク軸１１に連結され、このクランク軸１１は、クランクケース１２に形成されるクランクジャーナル部２３にて回転自在に支持される。

シリンダボア２１とシリンダヘッド１５とピストン１３との間に形成される空間には、燃焼室２５が形成され、この燃焼室２５を開閉する吸気弁２７及び排気弁２８がシリンダヘッド１５に配置され、弁ばね２４、２４によって吸気弁２７及び排気弁２８が閉弁方向に付勢される。

次に、潤滑系について説明する。図中、エンジン上部のシリンダヘッドは省略される。
図２及び図３に示すように、クランクケース１２の下部にオイルを貯めるオイル室１０３が形成され、このオイル室１０３にオイル中に含まれる異物を除去するメッシュ１１６を備えたストレーナ１１１が収納され、オイル室１０３の底１０４にストレーナ１１１を支えると共にドレンを排出するドレンボルト１２１が取付けられている。

ストレーナ１１１の上方には、オイルポンプ１３０が配置され、このオイルポンプ１３０の下流側に油路８４が上へ延びており、この油路８４から変速機２８の各部にオイルが供給される。オイルは、変速機２８の各部から下方に流れ、オイル通路１４０を経由してクランクケース１２の下部に形成されるオイル室１０３に戻る。クランクケース１２には、オイル室１０３へオイルを戻すオイル通路１４０が設けられている。

図１に戻り、クランク軸１１の一端を構成する左端には、クランク軸１１の一端に取付けたロータとステータとを主要構成とする交流発電機（ＡＣＧ）４３が配設される。

次に、パワーユニットの動力伝達系について説明する。クランク軸１１に、駆動ギヤ４５が一体に形成され、この駆動ギヤ４５に噛み合う従動ギヤ４６がメイン軸４７に回動自在に支持される。従動ギヤ４６は、クラッチハウジン５５に連結される。クランク軸１１の一端１１ａに取付けられる駆動ギヤ４５と、この駆動ギヤ４５に噛み合う従動ギヤ４６とで１次減速装置４４を構成する。

この１次減速装置４４に動力を断接するクラッチ５０が連結される。このクラッチ５０の従動側に中空部４８を有するメイン軸４７が連結される。このメイン軸４７の中空部４８に、クラッチ５０の断接を行うクラッチシャフト５１が摺動可能に挿通される。このクラッチシャフト５１は、クランクケース１２を貫通して延びており、クランクケース１２の外方にクラッチシャフト５１を押圧する油圧シリンダ５２が設けられている。油圧シリンダ５２は、クランクケース１２の外方でクランクケース１２に取付けられる。

クラッチ５０は、クラッチハウジング５５に設けた複数の駆動側摩擦板６１とクラッチインナ６３に設けた複数の従動側摩擦板６２とを交互に重ね、通常は、クラッチばね６７の押圧力でクラッチハウジング５５にクラッチインナ６３が接続（締結）されている。

図中、油圧シリンダ５２に、油圧が掛かり、クラッチシャフト５１が右側に移動しクラッチばね６７の押圧力に抗してクラッチインナ６３は図右側へ押圧され、いわゆる、クラッチ５０は切断された状態にあり、駆動力は切断されている。油圧シリンダ５２の油圧回路を切ることでクラッチ５０はつながれ駆動力は伝達される。

変速機２８は、１次減速装置４４と、クラッチハウジング５５、クラッチインナ６３、加圧板７１、クラッチばね６７、受圧板７２及び駆動側摩擦板６１、従動側摩擦板６２からなるクラッチ５０と、クラッチインナ６３にスプライン結合したメイン軸４７と、このメイン軸４７に設けたメイン歯車列７５と、このメイン歯車列７５に選択的に噛合って変速比を異ならせるドライブ歯車列７６と、このドライブ歯車列７６に取付けたドライブ軸７７（「出力軸７７」とも言う。）と、この出力軸７７の端部に取付けたドライブスプロケット７８とを備える。

すなわち、メイン軸４７と駆動力を出力する出力軸７７とに、メイン歯車列７５とドライブ歯車列７６からなる歯車変速機７９が介装されており、内燃機関１０の駆動力は、クランク軸１１、１次減速装置４４、クラッチ５０、メイン軸４７、歯車変速機７９、出力軸７７の順に伝達される。なお、クランクケース５０の車幅方向左右は、左右のクランクケースカバー８１Ｌ、８１Ｒで覆われている。

図４に示すように、クランクケース１２の下部にオイルを貯めるオイル室１０３が形成され、このオイル室１０３にストレーナ１１１が収納され、オイル室１０３の天井１０５にストレーナ１１１を下から差し込むことができるストレーナ穴１１２が設けられ、オイル室１０３の底１０４にストレーナ１１１を支えると共にドレンを排出するドレンボルト１２１が取付けられている。このドレンボルト１２１をねじ込むドレン穴１２２とストレーナ穴１１２とは同軸に配置されている。

オイル室１０３に、このオイル室１０３を上下に仕切る隔壁１４６が設けられている。この隔壁１４６より下側に、ストレーナ１１１に備えられるメッシュ１１９が設けられている。

図１を併せて参照し、潤滑系のオイルポンプ１３０は、水平に延びるポンプ軸１３１に、第１ポンプ１３３と第２ポンプ１３４とが同軸に設けられている。第１ポンプ１３３は、クランク軸１１やカム軸１７等の燃焼系にオイルを供給するものであり、第２ポンプ１３４は、歯車変速機１７９等のトランスミッション系にオイルを供給するものである。ポンプ軸１３１に、ポンプギヤ１３５が取付けられ、このポンプギヤ１３５は、１次減速装置４４と噛み合っており、クランク軸１１が回転している時は、常に駆動される。

図５に示すように、内燃機関１０（エンジン）の幅方向右寄りに、第２ポンプ１３４が配置され、この第２ポンプ１３４により送られるオイルが通る横油路７４は、図表から裏方向へ延びている。横油路７４の下流端は、クランクケース側壁８２（左側壁）に上下に配置される油路８４（図３参照）に連通しており、この油路８４から分岐され、メイン軸４７や歯車変速機７９へオイルが供給される。

図６に示すように、クランクケース１２のカバー１２ａに、オイルを流すオイル通孔１４５が形成され、このオイル通孔１４５の出口１４５ｂが第１路１４１の入口１４１ａにつながっている。油路８４を通過しトランスミッション系を潤滑したオイルは、クランクケース１２のカバーに形成しオイルを流すオイル通孔１４５の出口１４５ｂから戻り、第１路１４１の入口１４１ａに入る。

次に、オイル室１０３の構造について説明する。
オイル室１０３は、ドレン穴１２２が形成される底１０４と、この底１０４の後端から上に延びている側壁１０６と、この側壁１０６の上端から延びる天井１０５とからなる。

図２及び図７に示すように、オイル室１０３にオイルを戻すオイル通路１４０は、ストレーナ１１１から離れる方向に略横にオイルを流す第１路１４１と、この第１路１４１の先端から下へ折り返すリターン路１４３と、このリターン路１４３の先からストレーナ１１１に向かって略横にオイルを流す第２路１４２とからなる。詳細には、第１路１４１が上り勾配とされ、第２路１４２は下り勾配とされる。

オイル通路１４０において、第１路１４１と第２路１４２との間は、隔壁１４６で分離され、この隔壁１４６は、オイル室１０３の天井１０５に接続される。第２路１４２の出口１４２ｂは、オイル室１０３の側壁１０６で塞がれている。

また、クランクケース１２のカバー８１Ｌに、このクランクケースのカバー８１Ｌからオイル室１０３にオイルを流すオイル通孔１４５が形成され、このオイル通孔１４５の一部が隔壁１４６の上面１４６ａの最下点に臨むように形成されている。

隔壁１４６の下面１４６ｂに、前後方向に勾配を設けた。詳細には、隔壁１４６の下面１４６ｂに、前方及び後方が上方に勾配する下に凸の勾配が形成されている。
なお、本実施例では、隔壁の下面に、前後方向に下に凸の勾配を設けたが、左方及び右方が上方に勾配する下に凸の勾配でも差し支えない。

ストレーナ１１１は、パイプ部１１４と、このパイプ部１１４の下方に設けられ中空フランジ状に形成され下向きに開口する吸込部１１５となるフランジ部１１９と、このフランジ部１１９とパイプ部１１４の間に介在されるメッシュ１１６とからなり、天井１０５に開口する油路８４にパイプ部１１４の上端が連結され、ドレンボルト１２１でフランジ部１１９が支持されるようにして取付けられる。隔壁１４６の天井１０５への接続部１１７に、気泡抜き孔１１８（図２参照）が設けられている。

図４に示すように、ストレーナ１１１は、オイル室１０３の幅方向左右一方（左側）に偏寄して取付けられる。図７に戻り、側壁１０６は、ストレーナの前後方向他端側（前端）にオイル流を妨げるように形成される。

隔壁１４６は、ドレン穴１２２に臨むようにし、第２路１４２の出口１４２ｂにオイル抜き孔１２８（図２参照）を設けた。

以上に述べた内燃機関１０の作用を次に述べる。
オイル室１０３にオイルを戻すオイル通路１４０は、第１路１４１と、この第１路１４１の先端から下へ折り返すリターン路１４３と、このリターン路１４３の先からストレーナ１１１に向かって略横にオイルを流す第２路１４２とからなり、第１路１４１が上り勾配とされる。

内燃機関内を循環後に戻ってきたオイルは、第１路１４１の上り勾配に当たり流速を落とす。その分、オイルの移動にかかる時間を稼げる。すなわち、オイルは、時間をかけて第１路１４１を通過するので、オイル内に含まれる気泡が抜け易くなる。

また、第２路１４２は下り勾配とされる。廃油時に、ストレーナ１１１と同軸に配置されドレン穴１２２から侵入する空気は、第２路１４２の傾斜に沿ってストレーナ１１１の吸込部１１５から離れるように斜め上方へ誘導される。結果、上り勾配の第１路１４１と、下り勾配の第２路１４２とによって、空気がストレーナ１１１に吸込まれ難くすることができる。

オイルを流すオイル通孔１４５の出口１４５ｂは、第１路１４１の入口１４１ａにつながっている。クランケース１２のカバー側に設けられるオイル通孔１４５からの戻りオイルは、図矢印ｐのように、第１路１４１に沿って誘導された後、リターン路１４３を迂回するようにして第２路１４２に誘導される。このように、オイルの流れの距離を大きくとることで、オイルに含まれる気泡が抜け易くなる。

また、オイル通路１４０において、第１路１４１と第２路１４２との間は、隔壁１４６で分離される。気泡の除去を促進するオイル通路１４０を、隔壁１４６で簡便に形成できる。また、第２路１４２の出口は、オイル室１０３の天井１０５に接続される。これにより、クランクケース１２のカバー側からの戻りオイルを第２路１４２を経由してストレーナ１１１へ円滑に導くことができる。

さらに、ストレーナ１１１は、下向きに開口する吸込部１１５を有する。この吸込部１１５は下向きに開口しているので、オイルに含まれる気泡の吸込みを抑制することができる。

さらにまた、ストレーナ１１１は、オイル室１０３の幅方向左右一方に偏寄して取付けられると共に、側壁１０６は、ストレーナ１１１の前後方向他端側（左側）にオイル流を妨げるように形成される。これにより、オイルの流速は遅くなり、その分、オイル中に含まれる気泡の除去が促進される。

オイル室１０３の側壁１０６に、第２路１４２の穴径より小さな径の通孔１２９が設けられ、この通孔１２９を介して第２路１４２からオイル室１０３へオイルを流すようにした。オイルは、通孔１２９を通りオイル室１０３に流れる際に絞られるので、オイルの流速が下がる分だけ、気泡の除去が促進される。

また、第２路１４２の出口１４２ｂは、ドレン穴１２２に臨むようにすると共に、出口１４２ｂにオイル抜き孔１２８を設けた。オイル抜きの際には、オイル室１０３からオイル抜き孔１２８を通ってオイルを完全に除去することができる。

さらに、オイル室１０３の天井１０５の近傍で、隔壁１４６の天井１０５への接続部１１７に、気泡抜き孔１１８を設けた。隔壁１４６を伝わってオイル室１０３に入ってきた気泡は、気泡抜き孔１１８から抜け易くできる。結果、気泡抜き孔１１８を抜けた気泡を、クランクケースカバー側へ排出し易くすることができる。

尚、本発明は、実施の形態では自動二輪車に搭載される内燃機関に適用したが、三輪車に搭載される内燃機関にも適用可能であり、一般の車両に搭載される内燃機関に適用することは差し支えない。

本発明は、ドレンボルトをねじ込むドレン穴とストレーナ穴とが同軸に配置されている内燃機関に好適である。

１０…内燃機関、１２…クランクケース、８４…油路、１０３…オイル室、１０５…オイル室の天井、１０６…オイル室の側壁、１１１…ストレーナ、１１２…差込口（ストレーナ穴）、１１４…パイプ部、１１５…吸込部、１１６…メッシュ、１１７…接続部、１１８…気泡抜き孔、１１９…フランジ部、１２１…ドレンボルト、１２２…ドレン穴、１２８…オイル抜き孔、１４０…オイル通路、１４１…第１路、１４２…第２路、１４３…リターン路、１４５…オイル通孔、１４６…隔壁、１４６ａ…隔壁の上面、１４６ｂ…隔壁の下面。

Claims (6)

1. クランクケース（１２）の下部にオイルを貯めるオイル室（１０３）が形成され、このオイル室（１０３）にストレーナ（１１１）が収納され、前記オイル室（１０３）の天井（１０５）に前記ストレーナ（１１１）を下から差し込むことができるストレーナ穴（１１２）が設けられ、前記オイル室（１０３）の底に前記ストレーナ（１１１）を支えると共にドレンを排出するドレンボルト（１２１）が取付けられ、このドレンボルト（１２１）をねじ込むドレン穴（１２２）と前記ストレーナ穴（１１２）とが同軸に配置されている内燃機関において、
   前記オイル室（１０３）に、このオイル室（１０３）を上下に仕切る隔壁（１４６）が設けられ、前記ストレーナ（１１１）に備えられるメッシュ１１９は、前記隔壁（１４６）より下側に設けられると共に、前記隔壁（１４６）の下面（１４６ｂ）に、前後方向、又は左右方向に勾配を設け、
   前記隔壁（１４６）の下面（１４６ｂ）には、前方及び後方、又は左方及び右方が上方に勾配する下に凸の勾配が形成され、前記ストレーナ（１１１）の差込口（１１２）は、前記勾配の最上部よりも下方に設けられ、
   前記隔壁（１４６）は、前記オイル室（１０３）の前後又は左右のいずれか１つの前記天井（１０５）に接続されることを特徴とする内燃機関。
2. 前記クランクケース（１２）に、クランクケース（１２）のカバー（８１Ｌ）から前記オイル室（１０３）にオイルを流すオイル通孔（１４５）が形成され、このオイル通孔（１４５）の一部が前記隔壁（１４６）の上面（１４６ａ）の最下点に臨むように形成されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
3. 前記ストレーナ（１１１）は、パイプ部（１１４）と、このパイプ部（１１４）の下方に設けられ中空フランジ状に形成され下向きに開口する吸込部とされるフランジ部（１１９）と、このフランジ部（１１９）と前記パイプ部（１１４）の間に介在されるメッシュ（１１６）とからなり、前記天井（１０５）に開口する油路（８４）に前記パイプ部（１１４）の上端が連結され、前記ドレンボルト（１２１）で前記フランジ部（１１９）が支持されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関。
4. 前記隔壁（１４６）と前記オイル室（１０３）とは、側壁（１０６）を介してつながれ、
   前記ストレーナ（１１１）は、前記オイル室（１０３）の幅方向左右一方に偏寄して取付けられると共に、前記側壁（１０６）を前記ストレーナ（１１１）の前又は後方向であって、他端側にオイル流を妨げるように形成することを特徴とする請求項３記載の内燃機関。
5. 前記オイル室（１０３）にオイルを戻すオイル通路（１４０）は、前記隔壁（１４６）で前記ストレーナ（１１１）から離れる方向に略横にオイルを流す第１路（１４１）と、この第１路（１４１）の先端から下へ折り返すリターン路（１４３）と、このリターン路（１４３）の先から前記ストレーナ（１１１）に向かって略横にオイルを流す第２路（１４２）とからなり、
   前記隔壁（１４６）は、前記ドレン穴（１２２）に臨むようにし、前記第２路（１４２）の出口にオイル抜き孔（１２８）を設けたことを特徴とする請求項４記載の内燃機関。
6. 前記隔壁（１４６）の前記天井（１０５）への接続部（１１７）に、気泡抜き孔（１１８）を設けたことを特徴とする請求項４〜５のいずれか１項記載の内燃機関。

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