JP6623680B2 - 内燃機関の潤滑構造及び自動二輪車 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の各部にオイルを供給する内燃機関の潤滑構造及び自動二輪車に関する。

一般に内燃機関の潤滑構造では、オイルポンプによってオイルパンからオイルが汲み上げられ、メインギャラリで分岐したオイル通路を通じて内燃機関の各部にオイルが供給されている。この種の内燃機関の潤滑構造として、高い油圧が必要なシャフトの軸受に対してメインギャラリから直にオイルを供給するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の内燃機関はクランクシャフトの前後にバランサシャフトを配置した２軸バランサ構造が採用されており、油圧の高いメインギャラリから前後のバランサシャフトの軸受や各種変速シャフトの軸受に向かうオイル通路が分岐している。

実開平４−１０７５４３号公報

特許文献１の内燃機関の潤滑構造では、メインギャラリから各シャフトの軸受に向かうオイル通路が個々に分岐しているため、各シャフトの軸受に対しては高い油圧のオイルが供給される。しかしながら、各シャフトの軸受を潤滑した油圧が高いオイルはオイルパンにダイレクトに戻されており、油圧が高いオイルが有効利用されていない。また、一部通路を除いてバラバラにオイル通路が形成されるため、新たな配管の設置によって重量及び加工工数が増加し、さらにオイル通路が長くなる分だけ僅かに油圧が低下するという可能性があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、重量及び加工工数を増やすことなく、オイル通路を短くすることができ、さらにメインギャラリからの油圧が高いオイルを有効活用することができる内燃機関の潤滑構造及び自動二輪車を提供することを目的とする。

本発明の内燃機関の潤滑構造は、クランクケースに対してクランクシャフトと平行にバランサシャフトが配置された内燃機関の各部に、オイルポンプからのオイルを供給する内燃機関の潤滑構造であって、前記クランクケースに、前記オイルポンプからオイルが送られるメインギャラリと、前記メインギャラリのオイルを前記バランサシャフトの軸受を通過させるオイル通路と、前記バランサシャフトの軸受を通過したオイルを前記内燃機関の各部に供給するサブギャラリとが形成され、前記クランクケースにおいて、前記メインギャラリと前記サブギャラリとを結ぶ直線上に前記バランサシャフトが配置されることを特徴とする。
また、本発明の内燃機関の潤滑構造は、クランクケースに対してクランクシャフトと平行にバランサシャフトが配置された内燃機関の各部に、オイルポンプからのオイルを供給する内燃機関の潤滑構造であって、前記クランクケースに、前記オイルポンプからオイルが送られるメインギャラリと、前記メインギャラリのオイルを前記バランサシャフトの軸受を通過させるオイル通路と、前記バランサシャフトの軸受を通過したオイルを前記内燃機関の各部に供給するサブギャラリとが形成され、前記サブギャラリが前記バランサシャフトの軸受を通過したオイルを、ピストンを冷却するピストンジェットに供給することを特徴とする。

この構成によれば、メインギャラリにはオイルポンプから油圧の高いオイルが送られ、メインギャラリからオイル通路を通じてバランサシャフトの軸受に油圧の高いオイルが供給される。よって、バランサシャフトはオイルの油膜によって軸受に回転可能に支持され、バランサシャフトの焼き付きが防止されている。また、バランサシャフトの軸受を通過してサブギャラリに送られたオイルの油圧が高いため、サブギャラリから内燃機関の各部の潤滑にオイルを再利用することができる。また、メインギャラリから共通のオイル通路で、バランサシャフトの軸受とサブギャラリにオイルが供給されるため、クランクケースに独立したオイル通路を形成する必要がない。よって、個別の配管の配置が無くなり、重量及び加工工数が増えることがなく、さらにオイル通路を短くすることができる。また、オイル通路が短くなって油圧の低下が抑えられる。更に、バランサシャフトの軸受を通過したオイルの油圧が高いため、サブギャラリからピストンジェットにオイルを供給してピストンの冷却にオイルを再利用することができる。

本発明の内燃機関の潤滑構造において、前記メインギャラリが、前記バランサシャフトよりも下方に形成され、前記サブギャラリが、前記メインギャラリに平行で、かつ前記バランサシャフトよりも上方に形成される。この構成によれば、バランサシャフトの下方のメインギャラリからバランサシャフトの軸受を通じて、メインギャラリのオイルをバランサシャフトの上方のサブギャラリに供給することができる。メインギャラリとサブギャラリが平行であるため、クランクケースにおける各ギャラリの形成領域を小さくして、クランクケースを小型化することができる。

本発明の内燃機関の潤滑構造において、前記クランクケースが上下割の上ケースと下ケースから成り、前記メインギャラリが前記下ケースに形成され、前記サブギャラリが前記上ケースに形成され、前記バランサシャフトの軸受が前記上ケースと前記下ケースの合わせ面に配置される。この構成によれば、軸受の設置位置ではオイルが漏洩してもオイルがクランクケース内に戻されるため、オイルの漏洩を防ぐためのシール材が不要となり、部品点数を削減することができる。

本発明の内燃機関の潤滑構造において、前記メインギャラリから前記サブギャラリに向かう潤滑経路と、前記メインギャラリから前記クランクシャフトの軸受に向う潤滑経路とが異なる。この構成によれば、サブギャラリでの油圧の低下がクランクシャフトの軸受の油圧に与える影響を抑えることができる。

本発明の内燃機関の潤滑構造において、前記クランクケースの左右両側のいずれか一方に前記オイル通路が形成され、いずれか他方に前記メインギャラリのオイルをシリンダヘッドに供給する他のオイル通路が形成される。この構成によれば、メインギャラリの油圧を左右均等に分けることができる。また、オイル通路同士が左右に離れているため、サブギャラリでの油圧の低下がシリンダヘッドの油圧に影響を与えることがない。

本発明の内燃機関の潤滑構造において、前記バランサシャフトが、前記クランクシャフトの前方に配置された前バランサシャフトであり、前記クランクシャフトの下方に下バランサシャフトが配置されており、前記メインギャラリが前記クランクケースにおいて前記下バランサシャフトの前方に形成される。この構成によれば、クランクケースにおいてクランクシャフトの前後にバランサシャフトが配置される構成と比較してクランクケースの前後幅を小さくすることができる。また、下バランサシャフトの配置がメインギャラリに干渉することもない。

本発明の自動二輪車は、上記の内燃機関の潤滑構造を備える。この構成によれば、メインギャラリの油圧が高いオイルを、自動二輪車の内燃機関の各部に有効利用することができる。

本発明の内燃機関の潤滑構造によれば、メインギャラリからバランサシャフトの軸受を通過してサブギャラリにオイルが供給されることで、サブギャラリから油圧の高いオイルが内燃機関の各部の潤滑に再利用される。また、メインギャラリから共通のオイル通路で、バランサシャフトの軸受とサブギャラリにオイルを供給することで、個別の配管の配置を無くし、さらにオイル通路を短くすることができる。

本実施の形態の内燃機関の斜視図である。 本実施の形態のクランクケースの右側面図である。 本実施の形態のシャフト配置を示す側面図である。 本実施の形態の内燃機関の潤滑経路を示すブロック図である。 本実施の形態のクランクケースの正面図である。 本実施の形態のクランクケースの断面図である。 本実施の形態のクランクケースの断面図である。 本実施の形態の上ケース及び下ケースの斜視図である。

以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、内燃機関の潤滑構造を、自動二輪車に適用した例について説明するが、自動二輪車に限定されるものではなく、四輪車等の他の車両にも適用することができる。図１は、本実施の形態の内燃機関の斜視図である。図２は、本実施の形態のクランクケースの右側面図である。図３は、本実施の形態のシャフトの配置を示す側面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、カウンターシャフト及びクラッチを２点鎖線で示し、クランクケース内の前バランサシャフト及びドライブシャフトは破線で示している。

図１に示すように、内燃機関１は、並列２気筒エンジンであり、クランクケース２１にシリンダ１０を配置して構成される。シリンダ１０は、クランクケース２１上に配置されたシリンダブロック１１にシリンダヘッド１２及びヘッドカバー１３を取り付けて構成される。クランクケース２１の下部には、潤滑及び冷却用のオイルが貯留されるオイルパン２２が取り付けられている。クランクケース２１の左側部には、ジェネレータ室を形成するジェネレータカバー２３が取り付けられている。クランクケース２１の前部には、オイルフィルタ２５及びオイルクーラ２６が取り付けられている。

図２に示すように、クランクケース２１は、上ケース２７と下ケース２８とからなる上下割構造であり、クラッチカバー（不図示）を取り外すことで、クランクケース２１の右側空間３１を外部に開放している。クランクケース２１の右側空間３１は、上ケース２７及び下ケース２８の側壁でケース内側のクランク室やミッション室等から仕切られており、上ケース２７及び下ケース２８の側壁から突出した周壁３２で囲まれた空間である。クランクケース２１の右側空間３１は、周壁３２に形成されたクラッチカバーとの合わせ面３３を開口部として外側から部分的に視認可能になっている。

クランクケース２１の側壁（ジャーナル壁）には、クランクシャフト４１、カウンターシャフト４７、ドライブシャフト４９の主要３軸が平行に三角配置されている。クランクシャフト４１は、ケース内側のクランク室に収容されており、上ケース２７と下ケース２８の合わせ面３４で回転可能に支持されている。カウンターシャフト４７は、ケース内側のミッション室に収容されており、クランクシャフト４１の後方で上ケース２７の側壁に回転可能に支持されている。ドライブシャフト４９は、ケース内側のミッション室に収容されており、カウンターシャフト４７の後方で上ケース２７と下ケース２８の合わせ面３４で回転可能に支持されている。

クランクシャフト４１の前方には前バランサシャフト５１が配置され、クランクシャフト４１の下方には下バランサシャフト５４が配置されている。前バランサシャフト５１は前バランサ室８６（図７Ｂ参照）に収容されており、上ケース２７と下ケース２８の合わせ面３４で回転可能に支持されている。下バランサシャフト５４は、下ケース２８にバランサハウジング２９が取り付けられることで、下ケース２８とバランサハウジング２９との合わせ面３５（図６Ａ参照）で回転可能に支持されている。下ケース２８に対してバランサハウジング２９を着脱することで、下バランサシャフト５４を取り外して１軸バランサと２軸バランサを切り替え可能にしている。

クランクケース２１の右側空間３１には、クランクシャフト４１のプライマリドライブギア４２、カウンターシャフト４７のプライマリドリブンギア４８、前バランサシャフト５１の前バランサドリブンギア５２、下バランサシャフト５４の下バランサドリブンギア５５が収容されている。プライマリドライブギア４２には、プライマリドリブンギア４８、前バランサドリブンギア５２、下バランサドリブンギア５５が噛み合っている。このように、単一のギアで３種類のギアを駆動させることで、クランクシャフト４１に別途ギアを切る必要がなく、クランクシャフト４１の全長を短くしている。

また、クランクケース２１の右側空間３１は、上記したようにクラッチカバーとの合わせ面３３を開口部として外部に開放されている。プライマリドライブギア４２は一部を除いてクランクケース２１から外部に露出され、クラッチ５７及びプライマリドリブンギア４８は全体的に外部に露出されている。また、前バランサドリブンギア５２はクランクケース２１の内側に隠れており、下バランサドリブンギア５５は一部を除いてクランクケース２１から外部に露出されている。このように、右側空間３１から外部にギアを露出させることで、ギア同士の位置合わせ（位相合わせ）を容易にしている。

図３に示すように、クランクシャフト４１は、クランクウェブ４３をクランクピン（不図示）とクランクジャーナル（不図示）で連結して構成されている。クランクピンにはコネクティングロッド４４を介してピストン４５が連結されており、ピストン４５の往復運動がクランクシャフト４１の回転運動に変換される。クランクシャフト４１の回転はプライマリドライブギア４２及びプライマリドリブンギア４８を介してカウンターシャフト４７に伝達される。カウンターシャフト４７の回転は、変速ギア（不図示）の組み合わせに応じた所定の変速比でドライブシャフト４９に伝達される。

また、クランクシャフト４１の回転は、プライマリドライブギア４２及び前バランサドリブンギア５２を介して前バランサシャフト５１に伝達され、プライマリドライブギア４２及び下バランサドリブンギア５５を介して下バランサシャフト５４に伝達される。前バランサシャフト５１及び下バランサシャフト５４によって、クランクシャフト４１で発生する周期的な振動が相殺されている。クランクシャフト４１を中心に、上方にコネクティングロッド４４、下方に下バランサシャフト５４、前方に前バランサシャフト５１、後方にカウンターシャフト４７が配置されることで、クランクケース２１（図２参照）内の空間が有効利用されている。

このように構成されたクランクケース２１は、下バランサシャフト５４をクランクシャフト４１の下方に配置したことで、クランクケース２１の前後にバランサシャフトを配置する構成と比較してクランクケース２１の前後幅を小さくでき、さらにマスの集中化を図ることができる。また、メインギャラリ６２（図２参照）が下バランサシャフト５４の前方に形成されることで、下バランサシャフト５４の配置がメインギャラリ６２に干渉することが防止されている。この場合、通常のクランクケースのようにクランクシャフトの真下にメインギャラリが配置される構成とは異なるため、内燃機関１の各部に対する潤滑経路を変更しなければならない。

特に、クランクシャフト４１の前方と下方にバランサシャフト５２、５４を配置可能な２軸バランサ構造に特化したクランクケース２１の潤滑経路が必要になっている。本実施の形態では、メインギャラリ６２の他にサブギャラリ７６をクランクケース２１に形成して、メインギャラリ６２から前バランサシャフト５１の軸受７３（図６Ａ参照）を通過したオイルをサブギャラリ７６に供給するようにしている。前バランサシャフト５１を通過したオイルは十分に高い油圧を維持しているため、サブギャラリ７６を通じて内燃機関１の各部の潤滑にオイルを再利用することが可能になっている。

以下、図４を参照して、クランクケース内に形成された内燃機関の潤滑経路について説明する。図４は、本実施の形態の内燃機関の潤滑経路を示すブロック図である。

図４に示すように、クランクケース２１（図１参照）の下部のオイルパン２２にはオイルが貯留されている。オイルパン２２のオイルは、カウンターシャフト４７で駆動されるオイルポンプ６１によってストレーナから吸引される。ストレーナで吸引されたオイルは、オイルポンプ６１によってオイルフィルタ２５に送られる。また、オイルフィルタ２５内のオイルは、オイルポンプ６１によってオイルクーラ２６に送られた後にメインギャラリ６２に送られる。このとき、オイルフィルタ２５では、オイル中の微細な異物がフィルタによって取り除かれ、オイルクーラ２６ではオイルが冷却されている。

オイルフィルタ２５及びオイルクーラ２６はクランクケース２１の前面に配置されている（図５参照）。オイルフィルタ２５の設置面には、オイルポンプ６１に連なる入口６４と、オイルクーラ２６に連なる出口６５とが形成されている（図５参照）。オイルフィルタ２５の入口６４は中央よりも下側に形成され、オイルフィルタ２５の出口６５は中央に形成されている。オイルクーラ２６の設置面には、オイルフィルタ２５に連なる入口６７と、メインギャラリ６２に連なる出口６８とが形成されている（図５参照）。オイルクーラ２６の入口６７は中央に形成され、オイルクーラ２６の出口６８は中央よりも上側に形成されている。

メインギャラリ６２内のオイルは、下ケース２８の右側、真中、左側の各ジャーナル壁７１ａ−７１ｃ（図８参照）内のオイル通路７２ａ−７２ｃを通って、それぞれ前バランサシャフト５１の各軸受７３ａ−７３ｃに供給される。前バランサシャフト５１の右側の軸受７３ａのオイルは、上ケース２７の右側のジャーナル壁７４ａ（図６Ａ参照）内のオイル通路７５ａを通ってサブギャラリ７６に供給される。サブギャラリ７６内のオイルは、ピストンジェット７７に供給されてピストン４５（図２参照）の冷却に使用される。さらに、サブギャラリ７６内のオイルは、過給機のターボシャフト（不図示）の軸受７８に供給される。

また、左側の前バランサシャフト５１の軸受７３ｃのオイルは、上ケース２７の左側のジャーナル壁７４ｃ（図７Ａ参照）内のオイル通路７５ｃを通ってシリンダヘッド１２に供給される。シリンダヘッド１２内のオイルは、カムシャフト（不図示）の内部を通ってカムとタペットの接触部分を潤滑して、上ケース２７に形成されたオイル戻し通路８５やカムチェーン室９３（図５参照）等を通じてオイルパン２２に戻される。このように、クランクケース２１には、メインギャラリ６２からサブギャラリ７６に向かう潤滑経路とメインギャラリ６２からシリンダヘッド１２に向かう潤滑経路とが分けられて形成されている。

また、メインギャラリ６２内のオイルは、下ケース２８の右側、真中、左側の各ジャーナル壁７１ａ−７１ｃ（図８参照）内のオイル通路１０１ａ−１０１ｃを通って、それぞれクランクシャフト４１の各軸受１０２ａ−１０２ｃに供給される。クランクシャフト４１の右側と真中の各軸受１０２ａ、１０２ｂのオイルは、各ジャーナル壁７１ａ、７１ｂ内のオイル通路１０３ａ、１０３ｂを通って、下バランサシャフト５４の各軸受１０４ａ、１０４ｂに供給される。右側のオイル通路１０３ａは途中で分岐しており、オイル通路１０５を通ってドライブシャフト４９にオイルが供給される。クランクシャフト４１の左側の軸受１０２ｃのオイルは、ジャーナル壁７１ｃ上のオイル溝を通ってカウンターシャフト４７に供給される。

このように、クランクケース２１には、メインギャラリ６２から前バランサシャフト５１の軸受７３ａ−７３ｃに向かう潤滑経路とメインギャラリ６２からクランクシャフト４１の軸受１０２ａ−１０２ｃに向かう潤滑経路とが分けられて形成されている。また、前バランサシャフト５１の軸受７３ａ、７３ｃの潤滑経路を通って、サブギャラリ７６及びシリンダヘッド１２にオイルが供給されている。また、クランクシャフト４１の各軸受１０２ａ−１０２ｃの潤滑経路を通って、下バランサシャフト５４の各軸受１０４ａ、１０４ｂ、カウンターシャフト４７、ドライブシャフト４９にオイルが供給されている。

以下、内燃機関の潤滑構造について詳細に説明する。最初に、図５及び図６を参照して、サブギャラリの潤滑経路について説明する。図５は、本実施の形態のクランクケースの正面図である。図６は、本実施の形態のクランクケースの断面図である。図６Ａは図５をＡ−Ａ線で切断した断面図、図６Ｂは図５をＢ−Ｂ線で切断した断面図、図６Ｃは図５をＣ−Ｃ線で切断した断面図をそれぞれ示している。なお、図６Ａは説明の便宜上、締付ボルト、カウンターシャフトを省略して記載している。また、図６Ｂ及び図６Ｃは説明の便宜上、各種シャフトを省略して記載している。

図５及び図６Ａに示すように、クランクケース２１は上下割の上ケース２７と下ケース２８から成り、下ケース２８にはクランクシャフト４１の下方にバランサハウジング２９が取り付けられている。上ケース２７、下ケース２８、バランサハウジング２９には共通の締付ボルトが挿通され、上ケース２７と下ケース２８の合わせ面３４、下ケース２８とバランサハウジング２９の合わせ面３５が締付ボルトで締め付けられている。上ケース２７と下ケース２８の合わせ面３４には前バランサシャフト５１とクランクシャフト４１、ドライブシャフト４９（図３参照）が支持されている。

上ケース２７の側面にはカウンターシャフト４７（図３参照）が支持されており、下ケース２８とバランサハウジング２９の合わせ面３５には下バランサシャフト５４が支持されている。すなわち、クランクケース２１には、クランクシャフト４１の前方に前バランサシャフト５１が配置され、クランクシャフト４１の下方に下バランサシャフト５４が配置されている。また、クランクシャフト４１の後方には、カウンターシャフト４７及びドライブシャフト４９が配置されている。クランクケース２１の下ケース２８には、下バランサシャフト５４の前方でオイルポンプ６１（図４参照）から送られたオイルを内燃機関１の各部に分配するメインギャラリ６２が形成されている。

メインギャラリ６２は、クランクシャフト４１の真下に位置する下バランサシャフト５４を避けるようにして、クランクシャフト４１の下斜め前方に形成されている。メインギャラリ６２は、前バランサシャフト５１よりも下方において、下ケース２８の左右方向（図６Ａで紙面に垂直な方向）に直線的に形成されている。上ケース２７には、クランクシャフト４１の上斜め前方で内燃機関１の各部にオイルを供給するサブギャラリ７６が形成されている。サブギャラリ７６は、前バランサシャフト５１よりも上方において、メインギャラリ６２と平行に形成されている。これにより、クランクケース２１におけるメインギャラリ６２とサブギャラリ７６の形成領域を小さくしてクランクケース２１を小型化することができる。

また、クランクケース２１の右側には、メインギャラリ６２のオイルを前バランサシャフト５１の軸受７３ａを通過させるオイル通路７２ａ、７５ａが形成されている。オイル通路７２ａは、メインギャラリ６２から下ケース２８側の前バランサシャフト５１の軸受設置面８１まで延びている。オイル通路７５ａは、上ケース２７側の前バランサシャフト５１の軸受設置面８２からサブギャラリ７６まで延びている。また、前バランサシャフト５１の軸受設置面８１、８２にはオイル溝８３が形成されており（図８参照）、このオイル溝８３はオイル通路７２ａ、７５ａを繋ぐオイルの通り路になっている。

また、上記したように上ケース２７及び下ケース２８は締結ボルトによって強固に締め付けられており、下ケース２８側の軸受設置面８１と上ケース２７側の軸受設置面８２には、前バランサシャフト５１の軸受７３ａが隙間なく設置されている。また、前バランサシャフト５１は前バランサ室８６（図６Ｂ参照）に収容されているため、オイルが漏洩してもオイルパン２２（図１参照）にオイルを戻すことができる。このように、軸受７３ａの設置位置をオイル通路が通るため、軸受７３ａの設置位置以外にオイル通路を形成する場合と異なり、オイルの漏洩を防ぐためのＯリング等のシール材が不要となり、部品点数を削減することが可能になっている。

また、クランクケース２１において、メインギャラリ６２とサブギャラリ７６とを結ぶ直線上に前バランサシャフト５１が配置されている。すなわち、メインギャラリ６２、前バランサシャフト５１、サブギャラリ７６は下から上に向かって一列に並んでいる。よって、オイル通路７２ａ、７５ａをそれぞれ直線的に形成することができ、オイル通路７２ａ、７５ａを短くしてオイル通路７２ａ、７５ａによる油圧の低下が抑えられている。また、上ケース２７及び下ケース２８のそれぞれに対して一度の加工でオイル通路７２ａ、７５ａを形成することで加工工数を減らすことができる。

メインギャラリ６２にはオイルポンプ６１（図４参照）から油圧が高いオイルが送られるため、メインギャラリ６２から前バランサシャフト５１の軸受７３ａには油圧が高いオイルが供給される。よって、高い油圧が必要な前バランサシャフト５１の軸受７３ａには十分な厚みの油膜が形成され、前バランサシャフト５１の焼き付きが防止されている。このとき、前バランサシャフト５１の軸受７３ａにオイルが供給されても、オイルには十分な油圧が残っている。このオイルの油圧を有効利用するために、前バランサシャフト５１の右側の軸受７３ａを通過したオイルは十分な油圧を維持したままサブギャラリ７６に送られる。

図６Ｂに示すように、サブギャラリ７６に送られたオイルは、サブギャラリ７６を奥方に向かって進んでピストンジェット７７に供給される。ピストンジェット７７からピストン４５（図３参照）に向けてオイルが噴射されることでピストン４５が冷却される。ピストンジェット７７へのオイルの供給によってサブギャラリ７６内の油圧が低下するが、メインギャラリ６２からサブギャラリ７６に向かう潤滑経路は、メインギャラリ６２からクランクシャフト４１（図６Ａ参照）の軸受１０２ａに向かう潤滑経路とは異なっている。よって、ピストンジェット７７による油圧の低下がクランクシャフト４１の軸受１０２ａの油圧に与える影響を抑えることができる。

図６Ｃに示すように、サブギャラリ７６に送られたオイルは、ピストンジェット７７（図６Ｂ参照）よりも奥方（下流側）に向かって進んで過給機入口７９から過給機（不図示）のターボシャフトの軸受７８（図４参照）に供給される。このように、前バランサシャフト５１の軸受７３ａを潤滑したオイルがピストンジェット７７とターボシャフトの軸受７８の潤滑に再利用されている。また、オイル通路７２ａ、７５ａは下ケース２８及び上ケース２７の前壁に形成されているため、独立したオイル通路７２ａ、７５ａを形成するためのクランクケース２１の駄肉が不要になり、クランクケース２１を軽量化することが可能になっている。

続いて、図５、図７、図８を参照して、シリンダヘッドの潤滑経路について説明する。図７は、本実施の形態のクランクケースの断面図である。図８は、本実施の形態の上ケース及び下ケースの斜視図である。なお、図７Ａは図５のＤ−Ｄ断面図、図７Ｂは図５のＥ−Ｅ断面図をそれぞれ示している。なお、図７Ｂは説明の便宜上、各種シャフトを省略して記載している。

図５及び図７Ａに示すように、クランクケース２１の左側には、メインギャラリ６２のオイルを前バランサシャフト５１の軸受７３ｃを通過させるオイル通路７２ｃ、７５ｃが形成されている。オイル通路７２ｃは、メインギャラリ６２から下ケース２８側の前バランサシャフト５１の軸受設置面８１まで延びている。オイル通路７５ｃは、上ケース２７側の前バランサシャフト５１の軸受設置面８２からシリンダヘッド１２（図１参照）に向かって延びている。また、前バランサシャフト５１の軸受設置面８１、８２にはオイル溝８３が形成されており（図８参照）、このオイル溝８３はオイル通路７２ｃ、７５ｃを繋ぐオイルの通り路になっている。

また、前バランサシャフト５１は前バランサ室８６（図７Ｂ参照）に収容されているため、オイルが漏洩してもオイルパン２２（図１参照）にオイルを戻すことができる。サブギャラリ７６の潤滑経路と同様に、前バランサシャフト５１の設置位置をオイル通路が通るため、軸受７３の設置位置以外にオイル通路を形成する場合と異なり、オイルの漏洩を防ぐためのＯリング等のシール材が不要となり、部品点数を削減することが可能になっている。また、オイル通路７２ｃ、７５ｃは下ケース２８及び上ケース２７の前壁に形成されているため、独立したオイル通路７２ｃ、７５ｃを形成するためのクランクケース２１の駄肉が不要になり、クランクケース２１を軽量化することが可能になっている。

メインギャラリ６２にはオイルポンプ６１（図４参照）から油圧が高いオイルが送られるため、メインギャラリ６２から前バランサシャフト５１の軸受７３ｃには油圧が高いオイルが供給される。よって、高い油圧が必要な前バランサシャフト５１の軸受７３ｃには十分な厚みの油膜が形成され、前バランサシャフト５１の焼き付きが防止されている。このとき、前バランサシャフト５１の軸受７３ｃにオイルが供給されても、オイルには十分な油圧が残っている。このオイルの油圧を有効利用するために、前バランサシャフト５１の左側の軸受７３ｃを通過したオイルは十分な油圧を維持したままシリンダヘッド１２に送られる。

シリンダヘッド１２に送られたオイルは、カムシャフトの左端からシャフト内に入り込み、遠心力を受けることでカムやタペット等を潤滑する。このように、前バランサシャフト５１の軸受７３ｃを潤滑したオイルがシリンダヘッド１２の潤滑に再利用されている。なお、シリンダヘッド１２へのオイルの供給によってオイル通路７２ｃ、７５ｃの油圧が低下するが、メインギャラリ６２からシリンダヘッド１２に向かう潤滑経路は、メインギャラリ６２からクランクシャフト４１の軸受１０２ｃに向かう潤滑経路とは異なっている。よって、シリンダヘッド１２による油圧の低下がクランクシャフト４１の軸受１０２ｃの油圧に与える影響を抑えることができる。

また、クランクケース２１の右側にメインギャラリ６２のオイルをサブギャラリ７６に供給するオイル通路７２ａ、７５ａが形成され（図６Ａ参照）、クランクケース２１の左側にメインギャラリ６２のオイルをシリンダヘッド１２に供給するオイル通路７２ｃ、７５ｃが形成されている。よって、メインギャラリ６２の油圧を左右均等に分けることができる。また、オイル通路７２ａ、７５ａとオイル通路７２ｃ、７５ｃが左右に離れているため、ピストンジェット７７によるサブギャラリ７６での油圧の低下がシリンダヘッド１２の油圧に影響することがない。同様に、シリンダヘッド１２での油圧の低下がサブギャラリの油圧に影響することがない。

図７Ｂに示すように、クランクケース２１の右側には、シリンダヘッド１２（図１参照）からクランクケース２１内にオイルを戻すオイル戻し通路８５が形成されている。すなわち、オイル通路７２ｃ、７５ｃに対して、クランクケース２１の左右方向の逆側でシリンダヘッド１２からオイルを戻している。オイル戻し通路８５の出口８７は、クランクケース２１内で前バランサシャフト５１が収容される前バランサ室８６に接続されている。この場合、前バランサ室８６において、前バランサシャフト５１よりもクランクケース２１の前側で、かつクランクケース２１の右側に接続されている。

この位置では、オイル戻し通路８５からの戻りオイルを前バランサシャフト５１から最も離すことができる。オイル戻し通路８５の出口８７からの戻りオイルは、前バランサ室でクランクケース２１の内壁面を伝って流れるため、前バランサシャフト５１のバランサウェイト等の回転部品に接触しない。よって、前バランサ室８６内でのオイルミストの発生を減らすことができ、ブローバイガスへのオイルミストの混入を低減できる。また、戻りオイルが回転部品に接触しないため、シリンダヘッド１２からの戻りオイルをオイルパン２２に素早く戻すことができる。

また、オイル戻し通路８５は、クランクケース２１とシリンダ１０との合わせ面３６から下方に延びる垂直通路９１と、垂直通路９１の下端からクランクケース２１の前方に傾斜する傾斜通路９２とを有している。傾斜通路９２は、車両に対するクランクケース２１（内燃機関１）の搭載時に鉛直になるように傾斜している。すなわち、クランクケース２１の搭載角度を考慮して傾斜通路９２の傾きが設計されている。これにより、戻りオイルをオイルパン２２に向けて素早く戻すことができる。なお、ここでいう鉛直とは、完全に鉛直な場合に限定されず、鉛直に近い略鉛直を含んでいる。

また、オイル戻し通路８５は、シリンダ１０（図１参照）及び上ケース２７の前壁に形成されているため、独立したオイル戻し通路８５を形成するためのクランクケース２１の駄肉が不要になり、クランクケース２１を軽量化することができる。この場合、オイル戻し通路８５が、サブギャラリ７６よりもクランクケース２１の前側を通っている。サブギャラリ７６が形成されるクランクケース２１の前壁のデッドスペースにオイル戻し通路８５が形成されるため、クランクケース２１をさらに軽量化することができる。

また、クランクケース２１の左側にはカムチェーン（不図示）が収容されるカムチェーン室９３（図８参照）が形成されている。カムチェーン室９３が、クランクケース２１の左右方向においてオイル戻し通路８５とは逆側に形成されているため、カムチェーン室９３へのオイルの流入量を減らすことができる。よって、戻りオイルとカムチェーンとの接触を少なくして、カムチェーン室９３でのオイルミストの発生を減らすことができる。また、オイル戻し通路８５とカムチェーン室９３によって、シリンダヘッド１２の左右両側からオイルパン２２に効率的にオイルが戻されるため、シリンダヘッド１２のオイル溜まりを解消することができる。

さらに、上記したようにクランクケース２１の左側にオイル通路７２ｃ、７５ｃが形成され、クランクケース２１の右側にオイル戻し通路８５が形成されている（図８参照）。これにより、シリンダヘッド１２の左側からカムシャフトにオイルを供給して、シリンダヘッド１２の右側からクランクケース２１に戻る潤滑経路を形成することができる。また、オイル戻し通路８５は、オイル通路７２ａ、７５ａとオイル通路７２ｃ、７５ｃとの間に形成されているため、クランクケース２１の左右幅を小さくすることができる。

以上のように、本実施の形態によれば、メインギャラリ６２にはオイルポンプ６１から油圧の高いオイルが送られ、メインギャラリ６２からオイル通路７２ａ−７２ｃを通じて前バランサシャフト５１の軸受７３ａ−７３ｃに油圧の高いオイルが供給される。よって、前バランサシャフト５１はオイルの油膜によって軸受７３ａ−７３ｃに回転可能に支持され、前バランサシャフト５１の焼き付きが防止されている。また、前バランサシャフト５１の軸受７３ａを通過してサブギャラリ７６に送られたオイルの油圧が高いため、サブギャラリ７６から内燃機関１の各部の潤滑にオイルを再利用することができる。また、メインギャラリ６２から共通のオイル通路７２ａ、７５ａで、前バランサシャフト５１の軸受７３ａとサブギャラリ７６にオイルが供給されるため、クランクケース２１に独立したオイル通路を形成する必要がない。よって、個別の配管の配置が無くなり、重量及び加工工数が増えることがなく、さらにオイル通路を短くすることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した実施の形態では、サブギャラリ７６がピストンジェット７７及びターボシャフトの軸受７８にオイルを供給する構成にしたが、この構成に限定されない。サブギャラリ７６は、前バランサシャフト５１の軸受７３ａを通過したオイルを内燃機関１の各部に供給する構成であればよく、例えば、シリンダヘッド１２にオイルを供給してもよい。この場合、オイル通路７２ｃ、７５ｃをクランクケース２１から無くしてもよい。

また、上記した実施の形態では、クランクケース２１の右側にメインギャラリ６２のオイルをサブギャラリ７６に供給するオイル通路７２ａ、７５ａが形成され、クランクケース２１の左側にメインギャラリ６２のオイルをシリンダヘッド１２に供給するオイル通路７２ｃ、７５ｃが形成される構成にしたが、この構成に限定されない。クランクケース２１の左側にメインギャラリ６２のオイルをサブギャラリ７６に供給するオイル通路７２ａ、７５ａが形成され、クランクケース２１の右側にメインギャラリ６２のオイルをシリンダヘッド１２に供給するオイル通路７２ｃ、７５ｃが形成されてもよい。また、クランクケース２１の端にオイル通路７２ａ、７５ａが形成される構成に限られず、例えば、クランクケース２１の左右方向の中間部分にオイル通路７２ａ、７５ａが形成されてもよい。

また、上記した実施の形態では、クランクケース２１に前バランサシャフト５１と下バランサシャフト５４が配置される構成にしたが、この構成に限定されない。クランクケース２１には少なくとも１つのバランサシャフトが配置されていればよく、例えば、バランサシャフトはクランクシャフト４１の後側に配置されてもよい。

また、上記した実施の形態では、上ケース２７と下ケース２８の合わせ面３４に前バランサシャフト５１が配置される構成にしたが、この構成に限定されない。前バランサシャフト５１は、上ケース２７及び下ケース２８のいずれかに配置されてもよい。

また、上記した実施の形態では、クランクケース２１が上下割構造の上ケース２７と下ケース２８から成る構成にしたが、この構成に限定されない。クランクケース２１は左右割構造の左ケースと右ケースから成る構成でもよい。

また、上記した実施の形態では、メインギャラリ６２に対してサブギャラリ７６が平行に形成される構成にしたが、この構成に限定されない。メインギャラリ６２とサブギャラリ７６は平行に形成されていなくてもよい。また、上記した実施の形態では、メインギャラリ６２とサブギャラリ７６が直線状に形成されたが、この構成に限定されない。メインギャラリ６２とサブギャラリ７６はクランクケース２１の形状に合わせて適宜変更されてもよい。

また、上記した実施の形態では、ジャーナル壁７１、７４の軸受設置面８１、８２にオイル溝８３が形成されて、前バランサシャフト５１の軸受７３ａをオイルに通過させる構成にしたが、この構成に限定されない。前バランサシャフト５１の軸受７３ａをオイルが通過可能な構成であればよく、例えば、軸受７３ａにオイル溝が形成されてもよいし、前バランサシャフト５１にオイル溝が形成されてもよい。

以上説明したように、本発明は、重量及び加工工数を増やすことなく、オイル通路を短くすることができ、さらにメインギャラリからの油圧が高いオイルを有効活用することができるという効果を有し、特に、自動二輪車の内燃機関の潤滑構造に有用である。

１ 内燃機関
２１ クランクケース
２７ 上ケース
２８ 下ケース
３４ 下ケースと上ケースの合わせ面
４１ クランクシャフト
４５ ピストン
５１ 前バランサシャフト（バランサシャフト）
５４ 下バランサシャフト
６１ オイルポンプ
６２ メインギャラリ
７２ａ、７５ａ オイル通路
７２ｃ、７５ｃ オイル通路（他のオイル通路）
７３ 前バランサシャフトの軸受
７６ サブギャラリ
７７ ピストンジェット
１０２ クランクシャフトの軸受

Claims (8)

1. クランクケースに対してクランクシャフトと平行にバランサシャフトが配置された内燃機関の各部に、オイルポンプからのオイルを供給する内燃機関の潤滑構造であって、
   前記クランクケースに、前記オイルポンプからオイルが送られるメインギャラリと、前記メインギャラリのオイルを前記バランサシャフトの軸受を通過させるオイル通路と、前記バランサシャフトの軸受を通過したオイルを前記内燃機関の各部に供給するサブギャラリとが形成され、
   前記クランクケースにおいて、前記メインギャラリと前記サブギャラリとを結ぶ直線上に前記バランサシャフトが配置されることを特徴とする内燃機関の潤滑構造。
2. クランクケースに対してクランクシャフトと平行にバランサシャフトが配置された内燃機関の各部に、オイルポンプからのオイルを供給する内燃機関の潤滑構造であって、
   前記クランクケースに、前記オイルポンプからオイルが送られるメインギャラリと、前記メインギャラリのオイルを前記バランサシャフトの軸受を通過させるオイル通路と、前記バランサシャフトの軸受を通過したオイルを前記内燃機関の各部に供給するサブギャラリとが形成され、
   前記サブギャラリが前記バランサシャフトの軸受を通過したオイルを、ピストンを冷却するピストンジェットに供給することを特徴とする内燃機関の潤滑構造。
3. 前記メインギャラリが、前記バランサシャフトよりも下方に形成され、
   前記サブギャラリが、前記メインギャラリに平行で、かつ前記バランサシャフトよりも上方に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の潤滑構造。
4. 前記クランクケースが上下割の上ケースと下ケースから成り、
   前記メインギャラリが前記下ケースに形成され、
   前記サブギャラリが前記上ケースに形成され、
   前記バランサシャフトの軸受が前記上ケースと前記下ケースの合わせ面に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の内燃機関の潤滑構造。
5. 前記メインギャラリから前記サブギャラリに向かう潤滑経路と、前記メインギャラリから前記クランクシャフトの軸受に向う潤滑経路とが異なることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の内燃機関の潤滑構造。
6. 前記クランクケースの左右両側のいずれか一方に前記オイル通路が形成され、いずれか他方に前記メインギャラリのオイルをシリンダヘッドに供給する他のオイル通路が形成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の内燃機関の潤滑構造。
7. 前記バランサシャフトが、前記クランクシャフトの前方に配置された前バランサシャフトであり、前記クランクシャフトの下方に下バランサシャフトが配置されており、
   前記メインギャラリが前記クランクケースにおいて前記下バランサシャフトの前方に形成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の内燃機関の潤滑構造。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載された内燃機関の潤滑構造を備えることを特徴とする自動二輪車。

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