JP6135488B2 - エンジンのブリーザ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブローバイガスと噴霧状のエンジンオイル（ミスト状オイル）とを分離するエンジンのブリーザ装置に関する。

エンジンには、エンジンの運転中に、シリンダアッセンブリ（特にシリンダブロック）のシリンダボアとピストンとの隙間からクランク室内へ漏出するブローバイガスから、混入されたミスト状オイルを除去するブリーザ装置が具備されている。このブリーザ装置のうち、キックアイドルギアの回転を利用してミスト状オイルをブローバイガスから遠心分離させるものが、特許文献１等に記載されている。

図１０は、キックアイドルギアの回転を利用して、ブローバイガスとミスト状オイルとを遠心分離する従来のブリーザ装置の一例を示す断面図である。この図１０及び図１１に示すように、ブリーザ装置１００は、クランクケース１０１に片持ち状態で支持された中空形状のキックアイドルシャフト１０２と、このキックアイドルシャフト１０２に回転自在に支持されると共にスポーク部に流入口１０４を備えたキックアイドルギア１０３と、このキックアイドルギア１０３のスポーク部における図示しないクラッチ機構側に装着されてキックアイドルギア１０３との間に分離室１０６を形成するギアプレート１０５と、を有して構成される。

ミスト状オイルが混入されたブローバイガスは、図１０の矢印Ａ０に示すように、回転するキックアイドルギア１０３の流入口１０４から分離室１０６内に流入する。この分離室１０６内では、キックアイドルギア１０３の回転によって、重量の大きなミスト状オイルが遠心分離される。この遠心分離されたオイル分は、図１０の矢印Ｂ０に示すように、キックアイドルギア１０３の流入口１０４から分離室１０６外へ排出される。また、ミスト状オイルが除去されたブローバイガスは、図１０の矢印Ｃ０に示すように、キックアイドルシャフト１０２の内部空間であるブリーザ通路１０７に導かれ、ブリーザユニオン１０８を経てエンジン吸気系のエアクリーナへ導入される。

特開２００３−１２９８１９号公報

ところが、上述のブリーザ装置１００では、ブローバイガス及びミスト状オイルを分離室１０６に流入するためのキックアイドルギア１０３の流入口１０４が、分離室１０６内で遠心分離されたオイル分を排出する排出口としても機能する。そのため、遠心分離されたオイル分は、遠心分離前のブローバイガス及びミスト状オイルに混入してしまい、ブローバイガスとミスト状オイルとの分離性能が必ずしも十分であるとは言えなかった。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ブローバイガスとミスト状オイルとの分離性能を向上できるエンジンのブリーザ装置を提供することにある。

本発明に係るエンジンのブリーザ装置は、クランクケースの内部が、クランクシャフトを収容するクランク室と、カウンタシャフトにより支持されたクラッチ本体を収容するミッション室とに区画され、ライダーの踏力が、前記ミッション室に収容されたキックドライブギア、キックアイドルギア及びキックドリブンギアを介し前記クランクシャフトへ伝達されてエンジンを始動させるキック始動装置を備えた前記エンジンであって、前記キックアイドルギアは、前記クランクケースに支持された中空形状のキックアイドルシャフトに回転自在に支持されると共に、そのスポーク部にブローバイガス及びミスト状オイル用の流入口が形成され、前記キックアイドルギアの前記スポーク部における前記クラッチ本体側にギアプレートが設けられ、このギアプレートと前記スポーク部との間に、前記流入口から流入したブローバイガスとミスト状オイルとを遠心分離する分離室が設けられ、前記ギアプレートの周縁部に、遠心分離されたオイルを排出するオイル排出口が形成され、前記キックアイドルシャフトの内側空間が前記分離室に連通されて、この分離室で遠心分離によりミスト状オイルが除去されたブローバイガスを導くブリーザ通路として構成されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、遠心分離前のブローバイガス及びミスト状オイルを分離室へ流入する流入口と、分離室で遠心分離されたオイルを排出するオイル排出口と、分離室で遠心分離によりミスト状オイルが除去されたブローバイガスを導くブリーザ通路とが、それぞれ異なる箇所に設けられたので、ブローバイガスとミスト状オイルとの分離性能を向上させることができる。

本発明に係るエンジンのブリーザ装置における一実施形態が適用された自動二輪車を示す右側面図。 図１のエンジン周囲を拡大して示す側面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。 図３のブリーザ装置を拡大して示す断面図。 図４のキックアイドルギア及びギアプレートを示す正面図。 図４のキックアイドルギア及びバックプレートを示す斜視図。 図６のキックアイドルギアとバックプレートとを示す分解斜視図。 バックプレートの変形形態が装着されたキックアイドルギアを示す斜視図。 図８のキックアイドルギアとバックプレートとを示す分解斜視図。 従来のブリーザ装置を示す断面図。 図１０のキックアイドルギアを示す斜視図。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るエンジンのブリーザ装置における一実施形態が適用された自動二輪車を示す右側面図であり、図２は、図１のエンジン周囲を拡大して示す側面図である。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。本実施形態において、上下、左右、前後の表現は、車両乗車時の運転者（ライダー）を基準にしたものである。

本実施形態の自動二輪車１０は例えばモトクロス車両であり、その車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２、メインパイプ１３、フロントパイプ１４、ダウンパイプ１５、センターフレーム１６、シートパイプ１７及びシートステイ１８を有して構成される。このうち、メインパイプ１３、ダウンパイプ１５、センターフレーム１６、シートパイプ１７及びシートステイ１８が左右一対設けられる。

ヘッドパイプ１２の後上部から後斜め下方へ向かって左右一対のメインパイプ１３が延設されると共に、ヘッドパイプ１２の後下部からフロントパイプ１４が略下方に延設される。メインパイプ１３のそれぞれの後端にセンターフレーム１６のそれぞれの上端が接続され、このセンターフレーム１６が後斜め下方へ向かって延設される。また、フロントパイプ１４の下端に左右一対のダウンパイプ１５が接続される。このダウンパイプ１５は、一旦下方へ延びた後に後方へ水平方向に延び、それぞれの後端がセンターフレーム１６のそれぞれの下端に接続される。更に、センターフレーム１６のそれぞれの最上端にシートパイプ１７のそれぞれが接続される。このシートパイプ１７は、後方へ延設されると共に、その中央部付近がシートステイ１８を介してセンターフレーム１６の下部に支持される。

車体フレーム１１の前半部を構成するメインパイプ１３、センターフレーム１６、フロントパイプ１４及びダウンパイプ１５に囲まれるようにして、エンジン２０が車体フレーム１１に搭載される。このエンジン２０は、例えばＤＯＨＣ（ダブルオーバーヘッドカムシャフト）形式の４サイクル単気筒エンジンであり、エンジンケース２１の上面に、シリンダブロック、シリンダヘッド、ヘッドカバーからなるシリンダアッセンブリ２２が略直立して設置される。このシリンダアッセンブリ２２の前面に図示しない排気ポートが、後面に図示しない吸気ポートがそれぞれ開口する。

エンジン２０の上方には、左右のメインパイプ１３に挟まれるようにして燃料タンク２３に設置され、この燃料タンク２３の後上面からシートパイプ１７の上部にかけて着座シート２４が載置される。シートパイプ１７には、着座シート２４の後方にリアフェンダ２５が載置される。また、着座シート２４の下方にはエアクリーナ２６が、シートパイプ１７及びシートステイ１８に囲まれ、両側がサイドカバー２７に覆われて配置されている。

エアクリーナ２６は、図示しないスロットルボディ及び燃料インジェクタ等と共にエンジン吸気系２８を構成する。このエンジン吸気系２８がエンジン２０のシリンダアッセンブリ２２における吸気ポートに接続されて、シリンダアッセンブリ２２のシリンダボアに連通する燃焼室（共に図示せず）へ、燃料と空気の混合気を供給する。また、シリンダアッセンブリ２２の排気ポートに排気管２９が接続され、この排気管２９は車両後方に配設された排気マフラ３０に接続される。これらの排気管２９及び排気マフラ３０によってエンジン排気系３１が構成される。

車体フレーム１１のヘッドパイプ１２にはステアリング機構３３が枢支される。このステアリング機構３３に、前輪３４を回転自在に支持するフロントフォーク３５及びハンドルバー３６が設けられ、フロントフォーク３５にフロントフェンダ３７が取り付けられる。ハンドルバー３６を左右に操作することで、ステアリング機構３３及びフロントフォーク３５を介して前輪３４が左右に操舵される。

また、センターフレーム１６の下部には、車幅方向に延びるピボット軸３８が架設され、このピボット軸３８にスイングアーム３９の先端が回動自在に軸支される。このスイングアーム３９の後端に駆動輪としての後輪４０が軸支され、エンジン２０の駆動力が後輪４０に、図示しないチェーン等を介して伝達される。

さて、エンジン２０のエンジンケース２１は、車幅方向に２分割される左右のクランクケース４２と、このクランクケース４２の右側面に配置されたクラッチハウジング４３と、クランクケース４２の左側面に配置された発電機カバー（不図示）と、を有して構成される。

上記クランクケース４２の内部は、図示しない隔壁によって前後に区画され、前方にクランク室４２Ａが、後方にミッション室４２Ｂがそれぞれ形成され、クランク室４２Ａにクランクシャフト４４が収容される。このクランクシャフト４４は、シリンダアッセンブリ２２の前記シリンダボア内を往復移動するピストンにコンロッド（共に図示せず）を介して連結されて、ピストンの往復運動を回転運動に変換する。このクランクシャフト４４に、図示しないプライマリドライブギアが回転一体に設けられる。

前記ミッション室４２Ｂには、図２及び図３に示すように、カウンタシャフト４５、クラッチ機構４６、ドライブシャフト４９、及びカウンタシャフト４５とドライブシャフト４９との間に介在された複数のミッションギア４８…等が収容される。クラッチ機構４６のクラッチ本体４７は、カウンタシャフト４５に回転自在に支持されたプライマリドリブンギア５０と回転一体に取り付けられる。このプライマリドリブンギア５０は、クランクシャフト４４のプライマリドライブギアと噛み合う。

従って、クランクシャフト４４の回転駆動力は、プライマリドライブギア、プライマリドリブンギア５０及びクラッチ機構４６を介してカウンタシャフト４５へ伝達され、更に複数のミッションギア４８の組み合わせにより減速されて、ドライブシャフト４９へ伝達される。このドライブシャフト４９に伝達されたクランクシャフト４４の回転駆動力が、チェーン等を介して後輪４０へ伝達される。尚、図１及び図３中の符号５１は、クラッチハウジング４３の開口を覆うクラッチカバーである。

図２及び図３に示すように、本実施形態のエンジン２０では、キックレバー５２を踏み込むライダー（運転者）の踏力がキックドライブギア５３、キックアイドルギア５４及びキックドリブンギア５５を介してクランクシャフト４４へ伝達されてエンジン２０を始動させるエンジン始動装置５６を備える。キックドライブギア５３、キックアイドルギア５４及びキックドリブンギア５５は、クラッチ機構４６等と共にミッション室４２Ｂに収容されている。

キックレバー５２は、クランクケース４２及びクラッチハウジング４３に回転自在に支持されたキックドライブシャフト５７の一端に取り付けられる。このキックドライブシャフト５７に、キックドライブギア５３が回転自在に支持されると共に、ラチェット機構５８が回転一体に捩りスプライン結合されている。ライダーの踏力がキックレバー５２に作用してキックドライブシャフト５７が回転すると、捩りスプライン結合の作用でラチェット機構５８がキックドライブギア５３側へ移動してこのキックドライブギア５３と噛み合い、このキックドライブギア５３を回転させる。

キックアイドルギア５４は、一端側がクランクケース４２に片持ち状態で支持された中空形状のキックアイドルシャフト５９に回転自在に支持され、クラッチ本体４７及びプライマリドリブンギア５０に対向して配置される。このキックアイドルギア５４はキックドライブギア５３と常時噛み合っている。また、キックドリブンギア５５は、プライマリドリブンギア５０と回転一体に形成されて、キックアイドルギア５４に常時噛み合う。これにより、キックドライブギア５３の回転力は、キックアイドルギア５４、キックドリブンギア５５、プライマリドリブンギア５０及びプライマリドライブギアを経てクランクシャフト４４へ伝達されて、エンジン２０が始動する。

キックレバー５２に踏力が作用しなくなったとき、このキックレバー５２及びキックドライブシャフト５７は、リターンスプリング６０の作用で元位置に復帰すべく逆方向に回転する。これにより、ラチェット機構５８がキックドライブギア５３から離れてこのキックドライブギア５３との噛み合いが外れる。従って、エンジン２０の始動によりプライマリドライブギア、プライマリドリブンギア５０、キックドリブンギア５５、キックアイドルギア５４及びキックドライブギア５３が回転しても、キックドライブシャフト５７が回転することはない。

ところで、エンジン２０には、シリンダアッセンブリ２２のシリンダボアとピストンとの隙間を通ってクランク室４２Ａ内に漏出したブローバイガスを、このブローバイガスに混入したミスト状オイル（噴霧状のエンジンオイル）と分離して除去し、その後エンジン吸気系２８のエアクリーナ２６へ導くブリーザ装置６２が具備されている。このブリーザ装置６２は、エンジン２０の運転中に回転するキックアイドルギア５４の回転を利用して、ブローバイガスに混入されたミスト状オイルを遠心分離して除去するものであり、図３及び図４に示すように、前記キックアイドルギア５４、前記キックアイドルシャフト５９、ギアプレート６３及びプレート部材としてのバックプレート６４を有して構成される。

キックアイドルギア５４は、図４〜図７に示すように、キックアイドルシャフト５９に回転自在に支持されるためのボス部６５と、ギアの歯（図５〜図７においては図示を省略）が設けられたギア部６６と、ボス部６５とギア部６６とを連結するスポーク部６７とを有して構成される。このスポーク部６７に、ブローバイガス及びミスト状オイル用の流入口６８が、周方向に複数個（例えば６個）形成される。

ギアプレート６３は、図４及び図５に示すように、キックアイドルギア５４のスポーク部６７におけるクラッチ本体４７側に、キックアイドルギア５４のギア部６６の内周に嵌合された状態で装着される。このギアプレート６３とキックアイドルギア５４のスポーク部６７との間に、スポーク部６７の流入口６８から流入したブローバイガスとミスト状オイルとを、キックアイドルギア５４の回転により遠心分離するための分離室７０が形成される。尚、図４中では、ミスト状オイルが混入されたブローバイガスの流れを矢印Ａで示す。

分離室７０内では、キックアイドルギア５４の回転に伴い、ブローバイガスよりも重量の大きなミスト状オイルが遠心力の作用でキックアイドルギア５４の半径方向外方へ移動して、ブローバイガスと分離される。そして、ギアプレート６３の周縁部に、分離室７０内での遠心分離されたオイル分を分離室７０外へ排出するためのオイル排出口７１が形成される。このオイル排出口７１は、ギアプレート６３の周方向に複数個、例えば６個形成される。ここで、遠心分離されたオイル分の流れを、図４中の矢印Ｂで示す。

図４に示すように、中空形状のキックアイドルシャフト５９の内部空間がブリーザ通路７２として機能する。つまり、ブリーザ通路７２は分離室７０に連通され、この分離室７０内でミスト状オイルが分離されて除去されたブローバイガスを導く。ここで、ミスト状オイルが除去されたブローバイガスの流れを、図４中の矢印Ｃで示す。このブローバイガスは、キックアイドルシャフト５９におけるギアプレート６３と反対側の流出口７３から流出室７４内を経てブリーザユニオン７５に至り、図１に示すエンジン吸気系２８のエアクリーナ２６へ導かれる。ここで、流出室７４はクランクケース４２に形成された部屋であり、ブリーザユニオン７５は、流出室７４に連通してクランクケース４２に装着されている。

バックプレート６４は、図４、図６及び図７に示すように、円筒形状のベース部６４Ａにフランジ部６４Ｂが一体成形されて構成される。このバックプレート６４は、フランジ部６４Ｂがキックアイドルギア５４のスポーク部６７におけるクラッチ本体４７と反対側の側面に対して所定距離（例えば２ｍｍ程度）だけ離間した状態で、ベース部６４Ａがキックアイドルギア５４のボス部６５に固着されることで、キックアイドルギア５４に取り付けられる。

バックプレート６４のフランジ部６４Ｂは、バックプレート６４がキックアイドルギア５４に取り付けられた状態において、キックアイドルギア５４の流入口６８を略覆う大きさ（外径）に設定される。これにより、キックアイドルギア５４の流入口６８を通過するブローバイガス及びミスト状オイルの通過量が調整（制限）されると共に、ミスト状オイルの一部が遠心分離される。尚、図４中の符号７６は、キックアイドルギア５４のボス部６５とキックアイドルシャフト５９の鍔部７７との間に介在されて、キックアイドルギア５４を位置決めするスラストワッシャである。

次に、上述のブリーザ装置６２の作用を説明する。
図１〜図３に示すように、エンジン２０の運転中には、クランクシャフト４４のプライマリドライブギア及びプライマリドリブンギア５０の作用で、キックドリブンギア５５、キックアイドルギア５４及びキックドライブギア５３が常時回転した状態になる。また、エンジン２０の運転中には、シリンダアッセンブリ２２のシリンダボアとピストンとの隙間からガスがクランク室４２Ａ内へ漏出する。このガスはブローバイガスと称され、このブローバイガスには噴霧状のエンジンオイル（ミスト状オイル）が混入された状態になっている。このミスト状オイルが混入されたブローバイガスは、例えばクランクケース４２の左側面に形成された発電機室（不図示）を経てミッション室４２Ｂに流入し、キックアイドルギア５４付近に至る。

図４に示すように、ミッション室４２Ｂに流入したブローバイガス及びミスト状オイルは、矢印Ａに示すように、キックアイドルギア５４のスポーク部６７における流入口６８への流入が、キックアイドルギア５４のギア部６６とバックプレート６４のフランジ部６４Ｂとにより制限された状態で、この流入口６８を通過する。この間にミスト状オイルの一部が、矢印Ｂに示すように、キックアイドルギア５４及びバックプレート６４の回転により遠心分離される。

キックアイドルギア５４のスポーク部６７における流入口６８を通過したブローバイガス及びミスト状オイルは分離室７０内に流入し、この分離室７０内でキックアイドルギア５４の回転によりミスト状オイルが遠心分離される。この遠心分離されたオイル分は、矢印Ｂに示すように、ギアプレート６３のオイル排出口７１を経て分離室７０外へ排出される。

ミスト状オイルが除去されたブローバイガスは、分離室７０内からキックアイドルシャフト５９のブリーザ通路７２へ導入される。このブローバイガスは、ブリーザ通路７２の流出口７３、流出室７４及びブリーザユニオン７５を経て、図１に示すエンジン吸気系２８のエアクリーナ２６へ還流され、新気と共にエンジン２０の燃焼室へ供給されて再燃焼される。また、遠心分離されたオイル分は、キックアイドルギア５４等の表面を自然落下して、ミッション室４２Ｂのオイルパンに滴下する。

以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）及び（２）を奏する。
（１）キックアイドルギア５４のスポーク部６７に設けられたギアプレート６３とスポーク部６７との間に形成される分離室７０には、スポーク部６７に形成された流入口６８からブローバイガス及びミスト状オイルが流入し、また、この分離室７０で遠心分離されたオイル分がギアプレート６３のオイル排出口７１から排出され、更に、分離室７０で遠心分離によりミスト状オイルが除去されたブローバイガスが、キックアイドルギア５４を支持するキックアイドルシャフト５９のブリーザ通路７２へ導入される。このように、遠心分離前のブローバイガス及びミスト状オイルを分離室７０へ流入する流入口６８と、分離室７０で遠心分離されたオイル分を排出するオイル排出口７１と、分離室７０で遠心分離によりミスト状オイルが除去されたブローバイガスを導くブリーザ通路７２とは、それぞれ異なる箇所に設けられたので、例えば、遠心分離されたオイル分が遠心分離前のブローバイガス及びミスト状オイルに混入すること等がなく、ブローバイガスとミスト状オイルとの分離性能を向上させることができる。

（２）バックプレート６４は、フランジ部６４Ｂが、キックアイドルギア５４のスポーク部６７におけるクラッチ本体４７と反対側の側面に対し所定距離だけ離間した状態でキックアイドルギア５４に取り付けられ、この取付状態でフランジ部６４Ｂが、キックアイドルギア５４のスポーク部６７の流入口６８を略覆うように設けられている。このため、キックアイドルギア５４の流入口６８を通過するブローバイガス及びミスト状オイルの通過量を、バックプレート６４によって調整（制限）することができるので、このとき、ミスト状オイルの一部を、回転するキックアイドルギア５４及びバックプレート６４により遠心分離することができる。

また、キックアイドルギア５４の流入口６８を通過するブローバイガス及びミスト状オイルの通過量がバックプレート６４により調整されるので、流入口６８の開口面積を拡大させることができ、この結果、キックアイドルギア５４のスポーク部６７の重量を低減することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、図８及び図９に示すように、プレート部材としてのバックプレート８０は、ベース部６４Ａが軸方向に延設された後に半径方向内方へ屈曲され、この屈曲部がスラストワッシャ７６として機能するスラストワッシャ部８１として構成されてもよい。このバックプレート８０は、ベース部６４Ａがキックアイドルギア５４のボス部６５に固着されず、スラストワッシャ部８１が、キックアイドルギア５４のボス部６５とキックアイドルシャフト５９の鍔部７７との間に介在されて挟持されることで、キックアイドルギア５４のスポーク部６７とフランジ部６４Ｂとの距離が保持される。このバックプレート８０を用いることで、スラストワッシャ７６を省略できるので、部品点数を削減できる。

１０ 自動二輪車
２０ エンジン
４２ クランクケース
４４ クランクシャフト
４６ クラッチ機構
４７ クラッチ本体
５３ キックドライブギア
５４ キックアイドルギア
５５ キックドリブンギア
５６ エンジン始動装置
５９ キックアイドルシャフト
６２ ブリーザ装置
６３ ギアプレート
６４ バックプレート（プレート部材）
６７ スポーク部
６８ 流入口
７０ 分離室
７１ オイル排出口
７２ ブリーザ通路
８０ バックプレート（プレート部材）
８１ スラストワッシャ部

Claims (3)

1. クランクケースの内部が、クランクシャフトを収容するクランク室と、カウンタシャフトにより支持されたクラッチ本体を収容するミッション室とに区画され、
   ライダーの踏力が、前記ミッション室に収容されたキックドライブギア、キックアイドルギア及びキックドリブンギアを介し前記クランクシャフトへ伝達されてエンジンを始動させるキック始動装置を備えた前記エンジンであって、
   前記キックアイドルギアは、前記クランクケースに支持された中空形状のキックアイドルシャフトに回転自在に支持されると共に、そのスポーク部にブローバイガス及びミスト状オイル用の流入口が形成され、
   前記キックアイドルギアの前記スポーク部における前記クラッチ本体側にギアプレートが設けられ、このギアプレートと前記スポーク部との間に、前記流入口から流入したブローバイガスとミスト状オイルとを遠心分離する分離室が設けられ、
   前記ギアプレートの周縁部に、遠心分離されたオイルを排出するオイル排出口が形成され、
   前記キックアイドルシャフトの内側空間が前記分離室に連通されて、この分離室で遠心分離によりミスト状オイルが除去されたブローバイガスを導くブリーザ通路として構成されたことを特徴とするエンジンのブリーザ装置。
2. 前記キックアイドルギアのスポーク部におけるクラッチ本体と反対側の側面に対し所定距離だけ離間して、前記スポーク部の流入口を覆う大きさのプレート部材が配置されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブリーザ装置。
3. 前記プレート部材が、キックアイドルギアのボス部とキックアイドルシャフトとの間に介在されるスラストワッシャ部を有して構成されたことを特徴とする請求項２に記載のエンジンのブリーザ装置。

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