JP6015204B2

JP6015204B2 - 自動二輪車用エンジン

Info

Publication number: JP6015204B2
Application number: JP2012167473A
Authority: JP
Inventors: 正樹小野
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: JP2014025439A

Description

本発明は、典型的にはクランクシャフトの端部に遠心クラッチを配置した自動二輪車用エンジンに関する。

例えばバックボーンタイプの小型自動二輪車用エンジンにおいて、エンジンの基本構成は共通とした上で、遠心クラッチ式（ＡＴ）とマニュアルクラッチ式（ＭＴ）とがある。この場合、クランクシャフトの右側軸端部においてＡＴにあっては遠心クラッチが、またＭＴにあってはフライホイールがそれぞれ配置される。

一方、エンジン潤滑用のオイルポンプは、駆動ギヤの取付のためにスタータのリングギヤの反対側であって、遠心クラッチ（フライホイール）とクランクアーム（もしくはクランクウェブ）の間に配置される。またオイルフィルタは、遠心クラッチ（フライホイール）を避けるためにエンジンの左側に配置される。クランクシャフトやシリンダヘッド、トランスミッション等の潤滑のための潤滑通路は、エンジンの右側に配置構成される。このためクランクケース右側のオイルポンプからクランクケース左側のオイルフィルタを経由し、再度右側のオイル通路に戻り、各部を潤滑する。

このような従来エンジンにおけるオイルポンプ等の配置構成例につき、図９及び図１０を参照して概略説明すると、クランクケース２００の右外側のクラッチカバーの内側には、クランクシャフトを駆動源とする駆動ギヤ２０１により駆動されるオイルポンプ２０２が配置される。オイルポンプ２０２は吸引口２０２ａ及び吐出口２０２ｂを有し、吐出口２０２ｂから吐出された潤滑オイルは油路Ｐ₁を介して、一旦クランクケース２００の左外側のマグネトカバー側へ給送され、マグネトカバー側に配設されているオイルフィルタ２０３へ送り込まれる。オイルフィルタ２０３にて浄化された潤滑オイルは油路Ｐ₂を介して、再びクラッチカバー側へ戻され、その後、油路Ｐ₃を介してクランクシャフト及びシリンダ回り、更にトランスミッション等の潤滑を要する部位に供給される。

特開２００６−１０５１３１号公報

上述した例のように従来の自動二輪車用エンジンでは特にオイルポンプとオイルフィルタとの間でオイル通路（油路Ｐ₁〜油路Ｐ₃）が長くなり、そのままではクランクケースの重量増加、オイル圧の損失によるオイルポンプの大型化の要因となる。
なお、オイルフィルタの配置構成等に関して、車幅中心線に対して遠心クラッチのある側にオイルフィルタを配置するものが知られている（特許文献１等）。

本発明はかかる実情に鑑み、オイル通路を効果的に短縮して軽量、小型化を図り、ポンプ効率を有効に向上し得る自動二輪車用エンジンを提供することを目的とする。

本発明による自動二輪車用エンジンは、シリンダの軸線がやや前傾して略上下方向に設定され、遠心クラッチを左右方向に水平配置されるクランクシャフトの端部に配置すると共に、オイルポンプのギヤをクランク軸受と前記遠心クラッチの間に配置し、車幅中心線に対して前記遠心クラッチが配置された側に前記オイルポンプとオイルフィルタを配置した自動二輪車において、前記遠心クラッチを前記クランクシャフトのクランクウェブの回転半径よりも小径とし、側面視にて前記遠心クラッチよりも径方向外側で、前方且つ前後方向で前記遠心クラッチと重なるように前記オイルフィルタを配置したことを特徴とする。

また、本発明の自動二輪車用エンジンにおいて、前記オイルフィルタは、側面視で前記オイルポンプよりも上方に配置したことを特徴とする。

また、本発明の自動二輪車用エンジンにおいて、前記オイルフィルタは、車幅中心線が通るように配置されるセルモータと、側面視で一部が重なるように配置したことを特徴とする。

また、本発明の自動二輪車用エンジンにおいて、メインクラッチは、前記遠心クラッチより後方、且つ前記クランク軸受と前記遠心クラッチの間に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、オイルフィルタとオイルポンプを共に遠心クラッチ（もしくはフライホイール）と同じ側に配置することで、オイル通路がクランクケースの右側に集約される。これによりエンジン全体としてのオイル通路長を短縮することで、その軽量化を図ると同時にオイル給送中の圧力損失を低減し、実質的にオイルポンプの小型化を実現することができる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の側面図である。本発明の実施形態におけるエンジンユニットを示す（ａ）は右側面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は背面図である。本発明の実施形態に係るエンジンユニットのクランクケースの右外観側面図である。本発明の実施形態に係るエンジンユニットのクラッチカバーを外した状態のクランクケースの斜視図である。本発明の実施形態に係るエンジンユニットのクラッチカバーを外した状態のクランクケースの右側面図である。図５のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。本発明の実施形態に係るクラッチカバーを外した状態のクランクケースにおけるオイルポンプまわりを示す右側面図である。本発明の実施形態に係るクラッチカバーを外した状態のクランクケースにおけるオイルポンプまわりを示す斜視図である。従来エンジンにおけるオイルポンプ等の配置構成例を示すクラッチカバー側斜視図である。従来エンジンにおけるオイルポンプ等の配置構成例を示すマグネトカバー側斜視図である。

以下、図面に基づき、本発明における自動二輪車用エンジンの好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の適用例としての自動二輪車１００の側面図である。先ず、図１を用いて、自動二輪車１００の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒによりそれぞれ示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌによりそれぞれ示す。

自動二輪車１００は、鋼製あるいはアルミニウム合金製でなる、典型的にはバックボーン型の車体フレームにより車体骨格を形成し、車体フレームに対する各種部品の艤装を経て構成される。車体フレームの構成例として、その前上端部に結合するステアリングヘッドパイプ１０１から後斜め下方へ向けてメインフレーム１０２が延設され、あるいはまた略下方へ向けてダウンチューブ１０３が垂架される。車体フレームにはその他、メインフレーム１０２の後部付近に結合するシートレール等（図示せず）が含まれる。エンジンユニット１０は車体フレームにより車体の略中央部で支持される。

ステアリングヘッドパイプ１０１は、フロントフォーク１０４を回動可能に支持し、フロントフォーク１０４の上端にはハンドルバー１０５が固定されると共に、その下端側には前輪１０６が回転可能に支持される。前輪１０６の上方はフロントフェンダ１０７により覆われる。エンジンユニット１０の後方には、詳細図示を省略するが、ピボット軸を介して上下動可能なスイングアームがメインフレーム１０２により支持され、該スイングアームの後端部に後輪１０８が回転可能に支持される。スイングアームの後端部と車体フレーム側の間にはショックアブソーバ１０９が装架され、後輪１０８の上方にはライダーが着座するシート１１０が配置される。シート１１０の前側には燃料タンク１１１が搭載される。後輪１０８の上方はリヤフェンダ１１２よって覆われる。

車両外観としては、各種車体カバーが車体フレーム等の適所に支持されて被着される。即ち、車体側部乃至後部はサイドカバー１１３やリヤフレームカバー１１４等により覆われる。また、ハンドルバー１０５の前側にはヘッドランプユニット１１５が配置され、その他ウィンカやブレーキランプが実装される。

次に、図２は本実施形態におけるエンジンユニット１０の例を示している。図２（ａ）は右側面図、図２（ｂ）は左側面図、図２（ｃ）は正面図、図２（ｄ）は背面図である。この例ではエンジンユニット１０は空冷式４サイクル単気筒エンジンを有し、このエンジンは主に、左右方向に水平配置されるクランクシャフトを回転自在に支持・収容するクランクケース１１と、クランクケース１１の上部に結合し、その軸線がやや前傾して略上下方向に設定されたシリンダもしくはシリンダブロック１２と、シリンダ１２の更に上部に結合するシリンダヘッド１３及びシリンダヘッド１３に蓋着するシリンダヘッドカバー１４とを含んで構成される。

クランクケース１１は左右２つ割りに分割構成され、その右外側に形成されたクラッチ室等がクラッチカバー１５（図２（ａ）等参照）により覆われる。また、クランクケース１１の左外側に形成されたマグネト室は、図２（ｂ）等に示されるマグネトカバー１６により覆われる。なお、クランクケース１１の後側にミッション室が形成される。

エンジンに混合気を供給する吸気系において、その吸気通路の途中に配置されたスロットル装置がインテークパイプを介して、エンジンのインテークポート１７と接続される。スロットル装置により制御された混合気はインテークポート１７を介して、シリンダヘッド１３の燃焼室へと供給される。
また、エンジンからの排気ガスを排気する排気系において、シリンダヘッド１３の前部側にエキゾーストポート１８が形成される（図２（ｃ））。図１に示されるようにエキゾーストパイプ１１６（排気管）がエキゾーストポート１８に接続され、エンジン内で生成された燃焼ガスが排気ガスとして、エキゾーストポート１８からエキゾーストパイプ１１６を通り、最終的にマフラ１１７（排気消音器）から排気される。

エンジンユニット１０について更に具体的に説明する。クラッチ室を含めたクランクケース１１の右外側は、前述のようにクラッチカバー１５により覆われる。図３は、クランクケース１１の右外側がクラッチカバー１５により覆われた状態を示し、図４及び図５はクラッチカバー１５を取り外した状態を示している。図４及び図５に示されるクランクケース１１の右側壁１１Ｒとクラッチカバー１５との間にクラッチ室が形成され、このクラッチ室にクラッチ１９（メインクラッチ）等が配設される。

図６を参照して、クランクケース１１まわりを説明する。なお、図６は、図５のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。左右半割りのクランクケース１１の左側壁１１Ｌ及び右側壁１１Ｒには、クランクシャフト２０を支持するためのベアリング２１（クランク軸受）がそれぞれ装着される。クランクシャフト２０はそのクランクウェブ２０ａがクランクケース１１内に収容され、右側壁１１Ｒから右方へ延出する右延出部にはドライブギヤ２２が取り付けられる。クランクシャフト２０の後側にはカウンタシャフト２３が平行配置されており、このカウンタシャフト２３に取り付けたドリブンギヤ２４がドライブギヤ２２と噛合する。クランクシャフト２０及びカウンタシャフト２３間の動力伝達は、カウンタシャフト２３の軸端に取り付けられたクラッチ１９を介して接続、切断される。なお、この例ではクランクシャフト２０の右軸端部に遠心クラッチ２５（フライホイール）が取り付けられる。

また、クランクシャフト２０の左側壁１１Ｌから左方へ延出する左延出部には、マグネト装置を構成するマグネト２６が一体的に結合する。このマグネト装置は、クランクケース１１の左側壁１１Ｌとマグネトカバー１６との間に形成されるマグネト室内に配設される。一方、オイルポンプ２７は図５及び図６等に示すように、車幅中心線Ｃ．Ｌ（図２（ｃ）参照）に対して遠心クラッチ２５が配置された側、つまりクランクケース１１の右外側のクラッチ室内に配置される。

ここで、オイルポンプ２７の配置構成等につき概略説明する。図６に示されるようにクランクシャフト２０の右延出部にはオイルポンプ駆動用のドライブギヤ２８が取り付けられ、このドライブギヤ２８にオイルポンプ２７のドリブンギヤ２９が噛合する。これらドライブギヤ２８及びドリブンギヤ２９は、ベアリング２１（クランク軸受）とフライホイール２５の間に配置される。

オイルポンプ２７は例えばトロコイド式等の形式のものであってよく、図７のようなポンプケーシング３０内にインナロータ及びアウタロータが収容されている。ポンプケーシング３０の内側には図８に示すように、吸引口２７ａ及び吐出口２７ｂを有する。吸引口２７ａから、クランクケース１１の底部に貯留された潤滑オイルを吸引し、吸引した潤滑オイルを吐出口２７ｂから吐出するようになっている。

さて、本発明において車幅中心線Ｃ．Ｌ（図２（ｃ）参照）に対して遠心クラッチ２５が配置された側であって、図４〜図６等に示されるように側面視（特に図５）で遠心クラッチ２５よりもその径方向外側にオイルフィルタ３１が配置される。オイルフィルタ３１自体の詳細説明は省略するが、概略円柱状もしくは円筒状を呈し、図４あるいは図６等に示されるような円筒状のケーシング３２内に収容される。この場合、ケーシング３２本体はクラッチカバー１５の前端部付近の一部を凹状に形成してなり、そのケーシング３２本体にカバー３２Ａが被さることで、ケーシング３２内にオイルフィルタ３１用の収容スペースが形成される。

更にオイルフィルタ３１は図６に示されるように、前後方向で遠心クラッチ２５と重なるように配置される。つまりこの例ではケーシング３２の左右方向幅は図６から分かるように遠心クラッチ２５の左右方向幅よりも大きく、車幅方向で見るとケーシング３２の左右方向幅の領域内に遠心クラッチ２５が配置される。
また、オイルフィルタ３１は図４〜図６等に示されるように、遠心クラッチ２５よりも前方に配置し、且つその後方にはクラッチ１９（メインクラッチ）が配置される。
また、オイルフィルタ３１は図５等に示されるように、側面視でオイルポンプ２７よりも上方に配置される。

ここで、クランクケース１１の前部にはセルモータ３３が搭載される。このセルモータ３３は図２（ｃ）に示されるように、車幅中心線Ｃ．Ｌが通るように配置される。オイルフィルタ３１は図５に示されるように、側面視でセルモータ３３と一部が重なるように配置される。

上記の場合、クラッチ１９は図６に示されるように、車幅方向でベアリング２１とフライホイール２５の間に配置される。
また、遠心クラッチ２５はクランクシャフト２０のクランクウェブ２０ａの回転半径よりも小径とする。このように遠心クラッチ２５を小径とすることで、オイルフィルタ３１をフライホイール２５よりも外側に容易に配置可能になると共に、オイルフィルタ３１の前方への突出量を抑制することができる。

上記構成において、特に潤滑系ではエンジンが始動するとクランクシャフト２０が回転することで、ドライブギヤ２８を介してオイルポンプ２７が駆動される。オイルポンプ２７は吸引口２７ａから、クランクケース１１の底部に貯留された潤滑オイルを吸引し、その吸引した潤滑オイルを吐出口２７ｂから吐出する。図８に示したように吐出口２７ｂから吐出された潤滑オイルは油路Ｐ₁を介して、上方に配置されたオイルフィルタ３１へ送り込まれる。オイルフィルタ３１で浄化された潤滑オイルは油路Ｐ₂から、クランクシャフト２０及びシリンダ１２回り、更にトランスミッション等の潤滑を要する部位に潤滑オイルを供給するための油路Ｐ₃へと給送される。

特に本発明では先ずオイルフィルタ３１は、遠心クラッチ２５が配置された側に配置される。オイルフィルタ３１とオイルポンプ２７を共に遠心クラッチ２５と同じ側に配置することで、オイル通路（油路Ｐ₁〜油路Ｐ₃）がクランクケース１１の右側に集約される。これによりエンジン全体としてのオイル通路長を短縮することで、その軽量化を図ると同時にオイル給送中の圧力損失を低減し、実質的にオイルポンプ２７の小型化を実現することができる。
この場合、遠心クラッチ２５よりもその径方向外側にオイルフィルタ３１が配置されることで、遠心クラッチ２５とオイルフィルタ３１とが車幅方向では重ならない。両者が車幅方向に重なると、オイルフィルタ３１が側方（この例では右方）に突出することとなり、車幅が増加せざるを得ない。本発明によれば、そのような車幅増加を回避して、実質的に車幅を縮小することができ、ライダーの足付き性等を有効に向上することが可能となる。

また、ドライブギヤ２８及びドリブンギヤ２９は、ベアリング２１（クランク軸受）と遠心クラッチ２５の間に配置される。
オイルフィルタ３１を遠心クラッチ２５の外側に配置することで、オイルポンプギヤを遠心クラッチ２５側に配置しても、オイルフィルタ３１がクランクカバー１５から外側に張り出すことがない。

また、オイルフィルタ３１は、前後方向で遠心クラッチ２５と重なるように配置されることで、オイルフィルタ３１を遠心クラッチ２５よりも突出しない構成とすることができる。この点でも実質的に車幅を縮小することが可能となる。
また、オイルフィルタ３１は、遠心クラッチ２５よりも前方に配置し、且つその後方にはクラッチ１９が配置される。後方にクラッチ１９が配置されるため、前方の空いたスペースを有効活用することができる。

また、オイルポンプ２７は、車幅中心線Ｃ．Ｌ（図２（ｃ）参照）に対して遠心クラッチ２５が配置された側に配置される。
このようにオイルフィルタ３１とオイルポンプ２７をクランクケース１１の同一側に配置することで、オイル通路長を有効に短縮することができる。

また、オイルフィルタ３１は、側面視でオイルポンプ２７よりも上方に配置される。
オイルフィルタ３１をオイルポンプ２７よりも下方に配置すると、ポンプロータ室に空気が溜まって、そのままでは始動時の初期潤滑やポンプ効率の低下を招来する。オイルフィルタ３１をオイルポンプ２７よりも上方に配置することで、そのような不都合をなくすると共に、オイル通路の迂回路をとらないことでオイル通路の短縮が可能になる。

また、オイルフィルタ３１は、側面視でセルモータ３３と一部が重なるように配置される。
セルモータ３３が車幅方向へ突出しないため、重量バランスの適正化による操縦安定性の向上や、ライダーの足付き性の向上に寄与することができる。

また、クラッチ１９は、車幅方向でベアリング２１と遠心クラッチ２５の間に配置される。
このように重量物であるクラッチ１９をクランク軸受であるベアリング２１に近づけた配置することで、クランクシャフト２０に作用する曲げモーメントを小さく抑えることができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、上記実施形態において空冷式４サイクル単気筒エンジンの例で説明したが、並列２気筒エンジン等の場合にも本発明を同様に適用可能である。また、空冷式エンジンに限らず、水冷式エンジンであってもよい。

１０エンジンユニット、１１クランクケース、１２シリンダ、１３シリンダヘッド、１５クラッチカバー、１６マグネトカバー、１８エキゾーストポート、１９クラッチ、２０クランクシャフト、２１ベアリング、２２ドライブギヤ、２３カウンタシャフト、２４ドリブンギヤ、２５遠心クラッチ、２６マグネト、２７オイルポンプ、２８ドライブギヤ、２９ドリブンギヤ、３０ポンプケーシング、３１オイルフィルタ、３２ケーシング、３３セルモータ、１００自動二輪車。

Claims

シリンダの軸線がやや前傾して略上下方向に設定され、遠心クラッチを左右方向に水平配置されるクランクシャフトの端部に配置すると共に、オイルポンプのギヤをクランク軸受と前記遠心クラッチの間に配置し、車幅中心線に対して前記遠心クラッチが配置された側に前記オイルポンプとオイルフィルタを配置した自動二輪車において、
前記遠心クラッチを前記クランクシャフトのクランクウェブの回転半径よりも小径とし、側面視にて前記遠心クラッチよりも径方向外側で、前方且つ前後方向で前記遠心クラッチと重なるように前記オイルフィルタを配置したことを特徴とする自動二輪車用エンジン。
前記オイルフィルタは、側面視で前記オイルポンプよりも上方に配置したことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用エンジン。
前記オイルフィルタは、車幅中心線が通るように配置されるセルモータと、側面視で一部が重なるように配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動二輪車用エンジン。
メインクラッチは、前記遠心クラッチより後方、且つ前記クランク軸受と前記遠心クラッチの間に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動二輪車用エンジン。