JP6037917B2

JP6037917B2 - 内燃機関の潤滑・冷却構造

Info

Publication number: JP6037917B2
Application number: JP2013073482A
Authority: JP
Inventors: 克博久保; 裕高河津; 中井　一之; 一之中井; 悟伊能
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP2014196728A

Description

本発明は、シリンダ・クランクケース一体形成の内燃機関の潤滑・冷却構造に関する。

ピストンを冷却するためのピストンオイルジェット装置をクランクケースに備えた内燃機関が、例えば、下記特許文献１に示されている。
しかし、シリンダ・クランクケース一体形成の内燃機関においては、クランク軸等の軸類を支持するホルダをクランクケースの一側方の開口内に取り付けるため、クランクケースの開口を塞ぐクランクケースカバーの上縁部が上方に位置してシリンダと位置が一部重なるので、ピストンオイルジェットをシリンダ内のピストンに向けて形成するために所望の位置にオイルを供給することが困難であった。

特開２０１１−０４７３６０号公報（図７〜図１０）

本発明は、上記の従来技術に鑑み、シリンダ・クランクケース一体形成の内燃機関において、簡易な加工手番で所望の位置にオイル供給ができ、ピストンオイルジェットのために所望の位置にオイル噴射部を設けることができる内燃機関の潤滑・冷却構造を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、一側方が開口したクランクケースと、同クランクケースの前記開口内に取り付けられ、ベアリングが取り付けられ、クランク軸、メイン軸、カウンタ軸を含む軸類を支持するホルダと、前記クランクケースの前記開口を塞ぐクランクケースカバーとを有する内燃機関において、前記クランクケースカバー内に形成された油路から前記ホルダ側に指向して開口するオイル供給開口と、前記クランクケースカバーのオイル供給開口側から前記ホルダ側へオイルを受け渡すオイル供給通路を設けたことを特徴とする内燃機関の潤滑・冷却構造である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の潤滑・冷却構造において、前記クランクケースカバーに向けて前記ホルダに一体形成された凹部の底部に、シリンダ内のピストンに向けピストンオイルジェットを噴射するためのオイル噴射孔が穿設されて形成されるオイル噴射部と、前記クランケースカバーの内側に一体形成され、前記油路に連通するパイプ状ボスであって、内側先端部に前記オイル供給開口が形成されたオイル供給ボスとを備え、前記ホルダを取り付けた前記クランクケースへの前記クランクケースカバーの取り付けによって、ピストンオイルジェットが形成されるように、前記オイル噴射部の凹部と前記オイル供給ボスのオイル供給開口とが、Ｏリングを介し連結されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の潤滑・冷却構造において、前記シリンダのボア部の下端部には、ピストンピン挿入用の切欠き部が形成され、前記オイル噴射部は同切欠き部内に位置することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑・冷却構造において、前記クランクケースカバーには、側方に膨出してクラッチを覆うクラッチカバー部が一体に形成されており、前記油路は、膨出した前記クラッチカバー部の前方を、外方に突出しつつ上下に延びる前記クランクケースカバーの峰状部の壁面内に形成され、上部で内方へ屈曲しクランクケースカバー一般側面部方向に延び、同クランクケースカバー一般側面部で、前方に延びる峰状部の壁面内に分岐してその先端部におけるクランクケースカバーの内側に、前記オイル供給ボスが形成されたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の潤滑・冷却構造において、前記メイン軸の軸端に前記クラッチが取り付けられ、前記油路の前記クランクケースカバー一般側面部方向への前記屈曲部に、前記クラッチに向けオイルを噴射する第二のオイル噴射孔を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明の内燃機関の潤滑・冷却構造によれば、シリンダ・クランクケース一体形成の内燃機関において、クランクケースカバーにオイル供給開口を設けて、ホルダへオイルを受け渡すオイル供給通路を設けたことで、簡易な加工手番で所望の位置にオイル供給ができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、対峙するクランケースカバー内側とホルダとに、それぞれオイル噴射部の凹部とオイル供給ボスのオイル供給開口とを設けることで、簡易な加工手番で、所望の位置にピストンオイルジェットのためのオイル噴射部を形成できる。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、シリンダのボア部下部のピストンピン挿入用の切欠き部のスペースを活用して、シリンダ内のピストンに向け容易にピストンオイルジェットを噴射できる。

請求項４の発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれか一項の発明の効果に加え、油路が、外方に突出しつつ延びるクランクケースカバーの峰状部の壁面内に形成されたので、油路が突出した壁面から冷却され易く、ピストンオイルジェットのために供給されるオイルを効果的に冷却できる。

請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果に加え、クラッチ冷却のためのオイルジェットを容易に形成できる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関の潤滑・冷却構造を備えた内燃機関の右側面図である。図１中ＩＩ−ＩＩ矢視による、内燃機関の断面展開図である。図２中ＩＩＩ矢印部（オイル噴射部周辺）の拡大断面図である。図２中ＩＶ−ＩＶ矢視による、クランクケースカバーの左内面図である。図２中Ｖ−Ｖ矢視による、クランクケースカバーを外した内燃機関の右側面図である。図２中ＶＩ−ＶＩ矢視による、ホルダのみの右側面図である。クランクケースカバーにホルダを組み合わせた状態を示す左側斜視図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関１の右側面図である。内燃機関１は、空冷単気筒４ストロークサイクル内燃機関である。
本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係る内燃機関を、図示しない車両、例えば自動二輪車に取り付けた図１に示す状態での車両（自動二輪車）の向きに従うものとし、図１において、図示右方が車両前方、図示上方が車両上方、図示向こう側が車両左方、図示手前側が車両右方である。
以降、図中、矢印ＦＲは車両の向きに従い前方を、ＬＨは左方を、ＲＨは右方を、ＵＰは上方を、それぞれ示す。

図１において、内燃機関１は、シリンダ・クランクケース一体形成の内燃機関であり、その主要な殻体は、右側方が開口したクランクケース２と、クランクケース２からやや上向きに傾斜して突出するようにクランクケース２と一体に形成されたシリンダ３と、シリンダ３の頭部に締結されるシリンダヘッド４とで構成され、シリンダ３およびシリンダヘッド４の外側面には多数の空冷用フィン３ａ…，４ａ…が設けられている。

図２は、図１中ＩＩ−ＩＩ矢視による内燃機関１の断面展開図であり、以下、図１と図２を参照して、内燃機関１の主要な構造につき説明する。
内燃機関１は、車幅方向（左右方向）に配向されたクランク軸11と、クランク軸11に平行に配向され変速機12を構成するメイン軸13、カウンタ軸14（図６参照）を備え、それらの左軸端側は、クランクケース２の左側壁21に設けられたベアリングに支持される。
カウンタ軸14の左軸端側は、クランクケース２の左側壁21を貫通し、内燃機関１の出力軸として図示しない出力スプロケットが嵌装される。

以下、図１からクランクケースカバー６を外した図５も参照して、クランクケース２の右側方には、クランク軸11の右軸端部11Ｒの周囲およびメイン軸13の右軸端部に同心に設けられる変速クラッチ（本発明の「クラッチ」）15の領域を包含する大きな開口20が設けられ、開口20内には、クランク軸11、メイン軸13およびカウンタ軸14の右軸端側をベアリングを介して支持するプレート状部材のホルダ５が取り付けられる（図６、図７参照）。その上で、開口20は、クランクケースカバー６が締結されて塞がれている。
なお、クランクケース２の左側壁21とホルダ５との間には、図示しないシフトドラム等の変速機構の軸類が支持されている。

クランク軸11の左軸端側は、クランクケース２の左側壁21を貫通して、ベアリング22の左側部に、カムチェーン16を介して図示しない動弁機構を駆動するためのカム駆動スプロケット17を嵌着している。
そして、左軸端部11Ｌには交流発電機18が取り付けられている。

クランクケース２の左側面には、左側壁21と平行にカム駆動スプロケット17およびカムチェーン16を覆い、交流発電機18が挿通されるように、外壁部28が設けられており、交流発電機18は左方に膨出するように取り付けられた発電機カバー24で覆われている。

図２に示されるように、クランクケースカバー６は、クランクケース２の右側方の開口20を塞ぐように締結されるとともに、開口20内に取り付けられたホルダ５の右側面に当接され、クランクケースカバー６の右内面にオイルポンプ７が設けられている。
図２は、図１中ＩＩ−ＩＩ矢視による断面展開図であるが、ＩＩ−ＩＩ矢視断面は、図１中の断面屈折点Ａ点〜Ｆ点で屈曲しており、オイルポンプ７は図１中断面屈折点Ｃ点に軸心７ａを置き、図２に示されるように、クランク軸11に嵌装されたプライマリドライブギヤ19に、図示しないプライマリドリブンギヤとともに噛合するオイルポンプギヤ70によって駆動される。
プライマリドリブンギヤは、メイン軸13の右軸端部に同心に設けられる変速クラッチ15に回転動力を伝え、回転動力は変速クラッチ15を介して変速機12に伝達される。

クランクケース２の下部内部はオイルパン25を形成し、オイルパン25に溜まった潤滑・冷却用のオイルは、ホルダ５とクランクケースカバー６の下部で囲まれた油溜り26（図示されないがオイルパン25と連通）から、ストレーナ27を通過して、吸引油路71を通り、オイルポンプ７に吸引されるとともに加圧吐出される。
クランクケースカバー６のクランク軸11の右軸端部11Ｒを保持するとともに覆うクランク軸端側膨出部６ａには、図１中断面屈折点Ｃ点からＤ点に至るように、上下方向に設けられた吐出油路72が設けられ、加圧吐出されたオイルはＣ点において吐出油路72に流入する。

クランクケースカバー６の内面でのオイルポンプ７と、後述の各油路の配置は、クランクケースカバー６の左内面図である図４も参照される。
クランクケースカバー６には、図１に示されるように、クランク軸11より後方に、メイン軸13と同心に、メイン軸13の右軸端側に取り付けられた変速クラッチ15を、円形状に右方に膨出して覆うクラッチカバー部６ｂが一体に形成されており、図１中断面屈折点Ｃ点からＤ点に至るように上下方向に設けられた吐出油路72は、膨出したクラッチカバー部６ｂの前方のクランク軸端側膨出部６ａにおいて、外方に突出しつつ上下に延びるクランクケースカバー６の上下峰状部（本発明の「峰状部」）61の壁面内に形成されている。

吐出油路72は途中、クランク軸11の軸心Ｘと交差して、軸心Ｘ方向にクランク軸11内に設けられたクランク軸油路73を分岐し、クランク軸油路73に入ったオイルは、クランク軸11に外装されたオイルフィルタ74経由、クランク軸11周りの潤滑・冷却に供される。

上下方向の吐出油路72の上部、断面屈折点Ｄ点で油路は、図２に示されるように、内方（左方）に屈曲して、屈曲部75から内方向油路76をなし、クランクケースカバー６においてクランク軸端側膨出部６ａより右方への膨出が少なくクランク室の前部側方を覆うクランクケースカバー一般側面部６ｃ方向に延びて、クランクケースカバー一般側面部６ｃで、前方に延びる前後峰状部（本発明の「峰状部」）62の壁面内のピストンオイル油路77が分岐する。
その分岐点78で、内方向油路75からは図１に示されるように、斜め前上方に向けてシリンダ３に沿って上部油路79が分岐するように形成されており、上部油路79に入ったオイルは、シリンダヘッド４に送られ、図示しない動弁機構等の潤滑・冷却に供される。

図２において、断面屈折点ＤからＥは、上方から下方を見た断面を示し（図１参照）、クランクケースカバー６のクランクケースカバー一般側面部６ｃよりクランク軸端側膨出部６ａの方が右方に膨出して形成され、クランク軸端側膨出部６ａよりクラッチカバー部６ｂの方がより右方に膨出して形成されていることが示されている。

また、断面屈折点ＤからＥへと前方に延出した前後峰状部62の壁面内のピストンオイル油路77は、断面屈折点Ｅに当たるその先端部77ａにおけるクランクケースカバー６の内側に、一体形成されて内側に突出し、ピストンオイル油路77に連通するパイプ状ボスであって、内側先端部63ａにオイル供給開口80が形成された（図３参照）オイル供給ボス63が備えられている。

シリンダ３には、ピストン31を摺動自在に嵌合せしめるボア部32が形成されており、ピストン31の頂部を臨ませる燃焼室33がシリンダ３とシリンダヘッド４の間に形成される。
一対のクランクウエブ34を有するクランク軸11には、コンロッド35の大端部が両クランクウエブ34、34を結ぶクランクピン36を介して連結され、コンロッド35の小端部にはピストンピン37を介してピストン31が連結されている。

シリンダ３のボア部32には、ピストン31の摺動域においてシリンダライナ38が嵌装されているが、その下方でボア部32の右側方下端部には、ピストン31装着において、図３に２点鎖線で示される下死点近傍に位置させたピストン31と、コンロッド35に対してピストンピン37を挿入するための切欠き部39が形成されている。

空間20内に取り付けられ、外方からクランクケースカバー６が当接されるホルダ５には、オイル噴射部51が、ボア部32の切欠き部39内に位置するように設けられている。（図５参照）
すなわち、図６、図７も参照して、ホルダ５には、クランクケースカバー６の内面に向けて一体形成された凹部53が設けられ、その底部53ａにシリンダ３内のピストン31に向けピストンオイルジェットＪｐを噴射するためのオイル噴射孔55が穿孔されたオイル噴射部51が形成される。

図２中の、オイル噴射部51周辺は、図３に拡大して示される。
内側先端部63ａにオイル供給開口80が形成されたクランクケースカバー６のオイル供給ボス63は、ホルダ５を取り付けたクランクケース２へのクランクケースカバー６の取り付けによって、ホルダ５側のオイル噴射部51の凹部53と、クランクケースカバー６側のオイル供給ボス63のオイル供給開口80とが、Ｏリング81を介し連結され、クランクケースカバー６のオイル供給口80側からホルダ５側へオイルを受け渡すオイル供給通路82が形成される。

そのようにオイル供給通路82が形成され、内燃機関１が始動し、オイルポンプ７が稼動すると、吐出された潤滑・冷却用のオイルは、吐出油路72、内方向油路75、ピストンオイル油路77を通り、オイル供給ボス63のオイル供給開口80とオイル噴射部51の凹部53からなるオイル供給通路82を経てピストンオイルジェットＪｐ用のオイルが受け渡され、オイル噴射孔55からピストンオイルジェットＪｐとして、ピストン31の裏面に向けて上死点から下死点に亘り噴射される。
そのために、オイル噴射部51は、ボア部32の切欠き部39内に位置され、オイル噴射孔55は好ましく配向される。

すなわち、本実施形態では、シリンダ・クランクケース一体形成の内燃機関１において、クランクケースカバー６側にオイル供給開口80を設けて、ホルダ６側へオイルを受け渡すオイル供給通路82を設けたことで、簡易な加工手番で所望の位置にオイル供給ができる。
対峙するクランケースカバー６の内側とホルダ５とに、それぞれオイル噴射部51の凹部53とオイル供給ボス63のオイル供給開口80とを設けることで、簡易な加工手番で、所望の位置にピストンオイルジェットＪｐのためのオイル噴射部51を形成できる。（図６、図７参照）
そして、シリンダ下部のピストンピン挿入用の切欠き部39のスペースを活用して、シリンダ３内のピストン31に向け容易にピストンオイルジェットＪｐを噴射できる。（図３、図５参照）
また、シリンダ３のボア部32下部のピストンピン37挿入用の切欠き部39のスペースを活用して、シリンダ３内のピストン31に向け容易にピストンオイルジェットＪｐを噴射できるものとしている

また、クランクケースカバー６には、側方に膨出してクラッチ15を覆うクラッチカバー部６ｂが一体に形成されており、オイルポンプからの吐出油路72は、膨出したクラッチカバー部６ｂの前方を、外方に突出しつつ上下に延びるクランクケースカバー６の上下峰状部61の壁面内に形成され、上部で内方へ屈曲し内方向油路76としてクランクケースカバー一般側面部６ｃ方向に延び、クランクケースカバー一般側面部６ｃで、前方に延びる前後峰状部62の壁面内にピストンオイル油路77として分岐してその先端部77ａにおけるクランクケースカバー６の内側に、オイル供給ボス63が形成されている。
そのため各油路72、77が、外方に突出しつつ延びるクランクケースカバー６の峰状部61、62の壁面内に形成されたので、油路72、77が突出した壁面から冷却され易く、ピストンオイルジェットＪｐのために供給されるオイルを効果的に冷却できる。

なお、クランクケースカバー６の左内面図である図４において、オイルポンプ７からの吐出油路72が、クランク軸11のクランク軸油路73を分岐して後、上昇し、その上部の屈曲部75で内方向油路76として内方に屈曲し、クランクケースカバー６のクランクケースカバー一般側面部６ｃに至った箇所で、上述のようにピストンオイル油路77と上部油路79が分岐する（図１、図２も参照）。
その屈曲部75の後方には略円形のクラッチカバー部６ｂが形成されるが、クラッチカバー部６ｂの内面側はクラッチ収容部６ｄであり、回転体状の変速クラッチ15（図５参照）が収容される。

したがって、本実施形態では屈曲部75には、クラッチ収容部６ｄに向けて、すなわち変速クラッチ15に向けて、第２のオイル噴射孔65が設けられ、内燃機関１が始動し、オイルポンプ７が稼動すると、屈曲部75の第２のオイル噴射孔65から変速クラッチ15に向けて、クラッチ冷却のためのクラッチオイルジェットＪｃを噴射できるようになっている。
すなわち、メイン軸13の右軸端に変速クラッチ15が取り付けられ、吐出油路72のクランクケースカバー一般側面部６ｃ方向への屈曲部75に、変速クラッチ15に向けオイルを噴射する第２のオイル噴射孔65を設けたので、クラッチ冷却のためのクラッチオイルジェットＪｃを容易に形成できる。

以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明の態様が上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
例えば、本発明の内燃機関は、請求項１の要件を備える内燃機関であればよく、気筒数を問わず、搭載される車両を限定しない。
また、各機器の左右の配置は、説明の便宜上、図示のものに特定して記載したが、上記実施形態に示すものと左右逆となる配置のものであってもよく、本発明に含まれる。

１…内燃機関、２…クランクケース、３…シリンダ、４…シリンダヘッド、５…ホルダ
、６…クランクケースカバー、６ａ…クランク軸端側膨出部、６ｂ…クラッチカバー部、６ｃ…クランクケースカバー一般側面部、７…オイルポンプ、６ｄ…クラッチ収容部、11…クランク軸、11Ｒ…右軸端部、11Ｌ…左軸端部、13…メイン軸、15…変速クラッチ（本発明の「クラッチ」）、20…開口、21…左側壁、31…ピストン、32…ボア部、35…コンロッド、36…クランクピン、37…ピストンピン、51…オイル噴射部、53…凹部、53ａ…底部
、55…オイル噴射孔、61…上下峰状部（本発明の「峰状部」）、62…前後峰状部本発明の「峰状部」）、63…オイル供給ボス、63ａ…内側先端部、65…第２のオイル噴射孔、70…オイルポンプギヤ、72…吐出油路、75…屈曲部、76…内方向油路、77…ピストンオイル油路、77ａ…先端部、80…オイル供給開口、81…Ｏリング、82…オイル供給通路、Ｊｐ…ピストンオイルジェット

Claims

一側方が開口(20)したクランクケース(２)と、
同クランクケース(２)の前記開口(20)内に取り付けられ、ベアリングが取り付けられ、クランク軸(11)、メイン軸(13)、カウンタ軸(14)を含む軸類を支持するホルダ(５)と、
前記クランクケース(２)の前記開口(20)を塞ぐクランクケースカバー(６)とを有する内燃機関(１)において、
前記クランクケースカバー(６)内に形成された油路(77)から前記ホルダ(５)側に指向して開口するオイル供給開口(80)と、
前記クランクケースカバー(６)のオイル供給開口(80)側から前記ホルダ(５)側へオイルを受け渡すオイル供給通路(82)を設けたことを特徴とする内燃機関の潤滑・冷却構造。
前記クランクケースカバー(６)に向けて前記ホルダ(５)に一体形成された凹部(53)の底部(53ａ)に、シリンダ(３)内のピストン(31)に向けピストンオイルジェット(Ｊｐ)を噴射するためのオイル噴射孔(55)が穿設されて形成されるオイル噴射部(51)と、
前記クランケースカバー(６)の内側に一体形成され、前記油路(77)に連通するパイプ状ボスであって、内側先端部(63ａ)に前記オイル供給開口(80)が形成されたオイル供給ボス(63)とを備え、
前記ホルダ(５)を取り付けた前記クランクケース(２)への前記クランクケースカバー(６)の取り付けによって、ピストンオイルジェット(Ｊｐ)が形成されるように、前記オイル噴射部(51)の凹部(53)と前記オイル供給ボス(63)のオイル供給開口(80)とが、Ｏリング(81)を介し連結されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑・冷却構造。
前記シリンダ(３)のボア部(32)の下端部には、ピストンピン(37)挿入用の切欠き部(39)が形成され、前記オイル噴射部(51)は同切欠き部(39)内に位置することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の潤滑・冷却構造。
前記クランクケースカバー(６)には、側方に膨出してクラッチ(15)を覆うクラッチカバー部(６ｂ)が一体に形成されており、前記油路(72)は、膨出した前記クラッチカバー部(６ｂ)の前方を、外方に突出しつつ上下に延びる前記クランクケースカバー(６)の峰状部(61)の壁面内に形成され、上部で内方へ屈曲しクランクケースカバー一般側面部(６ｃ)方向に延び、同クランクケースカバー一般側面部(６ｃ)で、前方に延びる峰状部(62)の壁面内に分岐してその先端部(77ａ)におけるクランクケースカバー(６)の内側に、前記オイル供給ボス(63)が形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑・冷却構造。
前記メイン軸(13)の軸端に前記クラッチ(15)が取り付けられ、前記油路(72)の前記クランクケースカバー一般側面部(６ｃ)方向への前記屈曲部(75)に、前記クラッチ(15)に向けオイルを噴射する第二のオイル噴射孔(65)を設けたことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の潤滑・冷却構造。