WO2019049849A1 - 内燃機関 - Google Patents

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WO2019049849A1
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WO
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internal combustion
combustion engine
crank
annular plate
crank web
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English (en)
French (fr)
Inventor
慶亨 池邊
崇生 岩▲崎▼
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08Safety, indicating, or supervising devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06Crankshafts
    • F16C3/14Features relating to lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/02Crankshaft bearings

Definitions

  • an annular plate is formed around the crank journal and is formed around the crank journal continuously from an inner periphery of the annular plate and an annular plate disposed on the outer surface of the crank web. And a cover plate forming an oil sump connected to the oil passage partitioned in the crankpin, and an oil sump partitioned in the outer peripheral surface of the crank journal and formed in the oil chamber formed on the outside of the bearing.
  • the present invention relates to an internal combustion engine including a groove forming an oil passage to be connected.
  • Patent Document 1 discloses a control device of an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine is configured in a single cylinder.
  • the controller detects a misfire caused by an over lean air-fuel ratio in a single-cylinder internal combustion engine.
  • it is determined whether or not the amount of change in angular velocity of the crankshaft exceeds a predetermined threshold value between the preceding and subsequent combustion cycles.
  • the controller estimates the misfire of the internal combustion engine when the number of times the variation exceeds the threshold reaches a prescribed number of times among the preset number of cycles.
  • the present invention has been made in view of the above-described situation, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of accurately detecting the angular velocity of a crankshaft while avoiding an increase in size of an engine main body.
  • the internal combustion engine is fitted with a cylinder block coupled to the crankcase and a cylinder bore of the cylinder block to guide the slide of the piston
  • a liner is provided, and the cylinder liner is formed with a notch that constitutes a relief of the detected object.
  • the internal combustion engine is screwed onto the crank web, passes through an opening pierced in the annular plate, A fastening member for fixing a plate, and a regulating member which is fitted to the crank web and the annular plate and regulates the displacement of the annular plate along the surface of the crank web.
  • the crank web has, on the back side of the outer side, an inner side for causing a balance weight to be protruded at a position offset from a pin hole for receiving the crank pin.
  • the crank web is formed with a fastening hole for receiving the fastening member at a position offset from the balance weight.
  • the detection target is arranged in a ring around a rotation axis of the crankshaft, and the plurality of detection objects read by the detection sensor
  • the detection sensor is mounted on the crankcase while being oriented to the vertical direction of the vehicle perpendicular to the ground when mounted on the vehicle while being directed to the rotational axis of the crankshaft.
  • a link portion connected to the vehicle body frame in front of a rear wheel of the vehicle protrudes upward in the crankcase, and the detection sensor detects the link It is disposed at the rear of the section and in front of the rear wheel.
  • the detection sensor is offset in the vehicle width direction with respect to the center line of the rear wheel orthogonal to the axle of the rear wheel.
  • the lubricating oil introduced into the oil chamber flows along the outer periphery of the crank journal and flows into the oil reservoir.
  • the lubricating oil in the oil reservoir is retained in the oil reservoir by the action of the centrifugal force of the crank web.
  • the lubricating oil flows from the oil reservoir into the oil passage in the crankpin. From there, lubricating oil is supplied to the contact area between the crank pin and the connecting rod.
  • lubrication is realized in the contact area between the crank pin and the connecting rod. Since the detection target is provided on the outer periphery of the annular plate disposed on the outer surface of the crank web in forming the oil reservoir, no additional member is added between the crank web and the bearing. Axial enlargement of the internal combustion engine can be avoided. Moreover, since the existing parts are diverted, the angular velocity of the crankshaft can be detected without increasing the number of parts.
  • the crank journal and the crank web form a crankshaft.
  • the crankshaft can be brought close to the combustion chamber, and the enlargement of the internal combustion engine can be suppressed. Can.
  • the restricting member restricts the circumferential displacement of the annular plate along with the rotation of the crankshaft along the surface of the crank web. As a result, the circumferential displacement between the crank web and the detected body can be avoided. The angular velocity of the crankshaft can be accurately detected.
  • the crank web when attaching the annular plate to the crank web, by providing the fastening holes at a position offset from the balance weight of the crank web, the crank web without complicating the shape of the balance weight of the crank web Can be coupled to the
  • the passage of the reactor piece can be accurately detected. Further, since the detection sensor is attached to the clan case inclined from the vertical direction of the vehicle, the protrusion of the detection sensor can be suppressed in the height direction, and the detection sensor can be disposed without interfering with the vehicle components.
  • the detection sensor is disposed between the link portion of the internal combustion engine and the rear wheel, it is possible to protect the front and the rear with vehicle parts without providing the protection cover on the detection sensor. .
  • FIG. 1 is a side view schematically showing an entire configuration of a scooter which is a specific example of a saddle-ride type vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of the internal combustion engine.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view of the crankcase observed from above.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view of a crankshaft
  • FIG. 5 is (a) an enlarged plan view of an annular plate and a cover plate having a detection object, (b) an enlarged plan view of a first surface of the crank web, (c) a second surface of the crank web Is an enlarged plan view of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged partial sectional view of the annular plate and the cover plate showing the bolt.
  • FIG. 7 is an enlarged partial sectional view of an annular plate and a cover plate showing a knock pin.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view of a crankshaft according to another embodiment.
  • front and rear, right and left, and upper and lower mean directions as viewed from the rider of the motorcycle.
  • FIG. 1 schematically shows the entire configuration of a scooter 11 which is a specific example of a saddle-ride type vehicle (motorcycle).
  • the scooter 11 is provided with a body frame 12.
  • the body frame 12 is formed of a head pipe 13, a down tube 14 extending downward from the head pipe 13, and a pair of left and right side frames 15 extending rearward from the lower end of the down tube 14.
  • a front fork 16 and a steering handle 17 are rotatably supported by the head pipe 13.
  • the front fork 16 supports a front wheel WF rotatably around an axle 18.
  • the side frame 15 includes a down frame portion 15a extending downward from the lower end of the down tube 14, a lower frame portion 15b extending parallel to the ground from the rear end of the down frame portion 15a, and a rear end up from the rear end of the lower frame portion 15b. And a seat rail portion 15c extending above the rear wheel WR. An occupant seat 19 is supported on the seat rail portion 15c.
  • the scooter 11 includes a body cover 21 that covers the body frame 12.
  • a floor 22 is defined on the lower frame portion 15 b of the side frame 15 between the head pipe 13 and the passenger seat 19.
  • the fuel tank 23 is supported by the lower frame portion 15 b below the floor 22.
  • a storage box 24 is supported by the seat rail portion 15 c in the vehicle body cover 21. The storage box 24 is opened and closed by a passenger seat 19.
  • a rear wheel WR is supported at the rear end of the power unit 25 so as to be rotatable about an axle 29.
  • a rear cushion unit 31 is attached between the rear end of the power unit 25 and the rear end of the seat rail portion 15c.
  • the power unit 25 has a function of a suspension device that connects the rear wheel WR to the vehicle body frame 12 in a swingable manner.
  • An engine body 32 of the internal combustion engine 27 includes a crankcase 34 accommodating a crankshaft, which will be described later, rotatably about the rotation axis 33, and a cylinder block 35 coupled to the crankcase 34 and having the cylinder axis C inclined forward.
  • a cylinder head 36 coupled to the cylinder block 35 and a head cover 37 coupled to the cylinder head 36 are provided.
  • Connected to the cylinder head 36 are an intake system 38 for introducing an air-fuel mixture into the combustion chamber and an exhaust system 39 for discharging the gas after combustion from the combustion chamber.
  • the transmission 28 includes a continuously variable transmission (not shown) housed in a transmission case 41 integrated with the crankcase 34 of the engine body 32.
  • the link mechanism 26 includes a link member 43 connected to a bracket 42 fixed to the seat rail 15 c of the side frame 15 above the crankcase 34.
  • the link member 43 is rotatably coupled to the bracket 42 about an axis parallel to the axle 29.
  • a link portion 34a projecting upward from the upper portion of the crankcase 34 is similarly rotatably connected about an axis parallel to the axle shaft 29.
  • the internal combustion engine 27 includes a piston 45 incorporated in the cylinder block 35.
  • the piston 45 is accommodated in a cylinder bore 46 defined in the cylinder block 35 with the cylinder axis C inclined forward.
  • the cylinder block 35 is formed with a single cylinder bore 46 for receiving a single piston 45.
  • a cylinder liner 47 for guiding the slide of the piston 45 is fitted in the cylinder bore 46.
  • the end 47 a of the cylinder liner 47 projects into the crankcase in the crankcase 34.
  • a combustion chamber is defined between the piston 45 and the cylinder head 36.
  • the internal combustion engine 27 comprises a crankshaft 48.
  • the crankshaft 48 has a crank journal 51 connected to the crankcase 34 by a bearing 49 so as to be rotatable about its axis, and a crank web 53 for holding the crank pin 52.
  • An annular plate 54 formed annularly around the crank journal 51 coaxially with the rotation axis 33 is coupled to the crankshaft 48.
  • An annular plate 54 is superimposed on the outer surface of the crank web 53.
  • a detection object 55 protruding radially outward is continuous with the outer periphery of the annular plate 54.
  • the to-be-detected body 55 is provided with a plurality of reactor pieces (gear teeth) 53 a arranged at equal intervals annularly around the rotation axis 33 of the crankshaft 48.
  • the relaxor pieces 55a are arranged, for example, at every central angle of 10 degrees.
  • the retractor piece 55a is made of, for example, a magnetic material.
  • the end 47 a of the cylinder liner 47 is formed with a notch 56 which constitutes a relief of the detection object 55.
  • the internal combustion engine 27 is provided with a connecting rod 57.
  • the connecting rod 57 is connected to the piston 45 at one end and to the crankshaft 48 at the other end.
  • the other end of the connecting rod 57 is rotatably coupled to the crankpin 52 about the axial center of the crankpin 52.
  • the axial linear motion of the piston 45 is converted to the rotational motion of the crankshaft 48 by the action of the connecting rod 57.
  • the internal combustion engine 27 is provided with a pulsar sensor (detection sensor) 58 facing the annular trajectory of the detection subject 55 and generating a pulse signal according to the movement of the detection subject 55.
  • the pulsar sensor 58 is inserted from the outside into a sensor hole drilled in the crankcase 34 and attached to the crankcase 34.
  • the pulsar sensor 58 is held in an inclined posture with respect to the vertical direction of the vehicle orthogonal to the ground GD.
  • the pulsar sensor 58 is disposed rearward of the link portion 34a in front of the rear wheel WR in a side view of the vehicle.
  • the pulsar sensor 58 faces the crank chamber at the tip for detecting the magnetic substance.
  • the most sensitive detection axis 58a is directed to the rotation axis 33.
  • the pulsar sensor 58 outputs an electrical signal according to the presence or absence of the magnetic substance detected on the trajectory of the detection target 55.
  • the pulsar sensor 58 outputs a pulse signal that specifies the angular position of the crankshaft 48.
  • the pulsar sensor 58 is disposed offset in the vehicle width direction with respect to the center plane 59 of the rear wheel WR orthogonal to the axle of the rear wheel WR.
  • the center plane 59 constitutes, for example, a symmetrical plane of symmetry with respect to the rear wheel WR (in particular, the tire).
  • the crankshaft 48 is provided with a pair of left and right crank webs 53.
  • the individual crank webs 53 face the corresponding bearings 49 on the outer side.
  • a cover plate 61 annularly formed around the crank journal 51 coaxially with the rotation axis 33 is continuous with the inner periphery of the annular plate 54.
  • the cover plate 61 forms an oil reservoir 62 between the cover plate 61 and the outer surface of the crank web 53.
  • the oil reservoir 62 is connected to an oil passage 63 defined in the crankpin 52 along the axial center of the crankpin 52.
  • the inner periphery of the cover plate 61 forms an annular gap, that is, an inlet for lubricating oil around the crank journal 51.
  • the inner periphery of the cover plate 61 may be in contact with the inner ring of the bearing 49.
  • the cover plate 61 cooperates with the annular plate 54 to constitute a centrifugal oil filter.
  • the centrifugal oil filter filters foreign substances in the lubricating oil based on the centrifugal force during the rotation of the crank web 53.
  • a supply passage 64 extending in the radial direction (direction orthogonal to the axis) from the oil passage 63 is defined.
  • the outer end of the supply passage 64 opens to the bearing of the connecting rod 57.
  • the lubricating oil of the oil reservoir 62 is supplied to the bearing of the connecting rod 57 through the oil passage 63 and the supply passage 64.
  • An oil seal 65 is disposed between the crankshaft 48 and the crankcase 34 outside the bearing 49.
  • the crankcase 34 forms an oil chamber 66 between the oil seal 65 and the bearing 49 around the crankshaft 48.
  • the tip of an oil passage 67 extending from an oil pump opens.
  • the oil chamber 66 is supplied with lubricating oil by the function of an oil pump.
  • An axially extending groove 68 is defined on the outer peripheral surface of the crank journal 51.
  • the groove 68 traverses at least the inner ring of the bearing 49 in the axial direction.
  • the groove 68 forms an oil passage connecting the oil sump 62 to an oil chamber 66 formed on the outside of the bearing 49 with the inner ring of the bearing 49.
  • the lubricating oil supplied from the oil pump to the oil chamber 66 is introduced into the oil reservoir 62 from the groove 68.
  • the crank web 53 has an inner side surface on the back side of the outer side surface for causing the balance weight 71 to project at a position offset from the pin hole 69 for receiving the crank pin 52.
  • a fastening hole 72 is formed in the crank web 53 at a position offset from the balance weight 71.
  • a screw groove is formed on the inner peripheral surface of the fastening hole 72.
  • a bolt (fastening member) 74 for fixing the annular plate 54 to the crank web 53 through a circular opening 73 drilled in the annular plate 54. Shaft is screwed.
  • the opening 73 of the annular plate 54 has a cross section with a diameter larger than the axial diameter of the bolt 74.
  • a knock pin (regulating member) 75 is fitted to the crank web 53 and the annular plate 54.
  • the knock pin 75 has an axis parallel to the axis of the crankshaft 48.
  • the pin holes 76a and 76b of the dowel pin 75 are respectively defined by the crank web 53 and the annular plate 54 in mating surfaces that contact each other.
  • the dowel pin 75 regulates the displacement of the annular plate 54 along the surface of the crank web 53.
  • one or two dowel pins 75 pin holes 76 a) may be disposed for each fastening hole 72.
  • An oil jet 77 is disposed on the crankcase 34 radially outside the crank web 53.
  • the oil jet 77 jets the lubricating oil in the cylinder 46 toward the piston 45.
  • the oil jet 77 can be supplied with lubricating oil from, for example, an oil pump (not shown) interlocked with the rotation of the crankshaft 48.
  • the lubricating oil is introduced into the oil chamber 66 by the action of the oil pump.
  • the lubricating oil flows along the outer periphery of the crank journal 51 and flows into the oil reservoir 62.
  • the lubricating oil in the oil reservoir 62 is held in the oil reservoir 62 by the action of the centrifugal force of the crankshaft 48.
  • the lubricating oil flows from the oil reservoir 62 into an oil passage 63 in the crank pin 52.
  • Lubricating oil is supplied from the oil passage 63 through the supply passage 64 to the contact area between the crank pin 52 and the connecting rod 57.
  • lubrication is realized in the contact area between the crank pin 52 and the connecting rod 57.
  • the detected body 55 rotates integrally with the crankshaft 48.
  • the retractor piece 55 a of the detection object 55 moves around the rotation axis 33 along an annular orbit coaxial with the rotation axis 33.
  • the pulsar sensor 58 alternately faces the reactor piece 55a and the space, detects a magnetic substance of the reactor piece 55a, and generates a pulse signal. Since the retractor pieces 55a are arranged at equal intervals, the time interval of the pulses fluctuates corresponding to the angular velocity.
  • the detection target 55 is coupled to the outer periphery of the annular plate 54 superimposed on the outer surface of the crank web 53 in forming the oil reservoir 62, an additional member is added between the crank web 53 and the bearing 49. However, upsizing of the internal combustion engine 27 in the axial direction of the crankshaft 48 is avoided. Moreover, since the existing parts are diverted, the angular velocity of the crankshaft 48 can be detected without increasing the number of parts.
  • the notch 56 is formed in the cylinder liner 47.
  • the notch 56 constitutes a relief of the detection object 55.
  • An opening 73 is pierced in the annular plate 54 for fixing.
  • the dowel pin 75 regulates the displacement of the annular plate 54 along the surface of the crank web 53. As a result, the deviation between the crank web 53 and the detection object 55 is avoided. The angular velocity of the crankshaft 48 is accurately detected.
  • the fastening hole 72 is disposed at a position offset from the balance weight 71.
  • the crank hole 53 is provided at a position offset from the balance weight 71 of the crank web 53 so that the crank web 53 does not have a complicated shape of the balance weight 71.
  • the object 55 can be coupled to the sensor 53.
  • the reactor piece 55 a of the detection subject 55 protrudes from the main body of the detection subject 55 in the centrifugal direction.
  • the pulsar sensor 58 points to the rotational axis 33 of the crankshaft 48. In this manner, when the detection axis 58a is directed to the rotation axis 33 of the crankshaft 48, the passage of the reactor piece 55a can be accurately detected.
  • the pulsar sensor 58 is attached to the crankcase 34 by being inclined with respect to the vehicle vertical direction orthogonal to the ground GD when mounted on the scooter 11, the protrusion of the pulsar sensor 58 in the height direction is suppressed. And the pulsar sensor 58 can be arranged without interfering with the vehicle parts.
  • the pulsar sensor 58 is disposed offset in the vehicle width direction with respect to a central surface 59 of the rear wheel WR orthogonal to the axle 29 of the rear wheel WR. It is possible to make it difficult for the pulsar sensor 58 to be hit by water droplets that are splashed up along the center of the rear wheel WR in the vehicle width direction.
  • the left crank web 53 on the opposite side of the cam chain 78 is provided not only with the annular plate 54 and the detection object 55, but also as shown in FIG.
  • the annular plate 54 and the detection object 55 may be provided on the right crank web 53 on the chain 78 side.

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Abstract

内燃機関は、クランクジャーナル(51)周りで環状に形成されて、クランクウエブ(53)の外側面に配置される環状板(54)と、環状板(54)の内周から連続してクランクジャーナル(51)周りで環状に形成され、クランクウエブ(53)の外側面との間に、クランクピン(52)内に区画される油路に接続される油溜まりを形成する覆い板(61)と、環状板(54)の外周から連続して、クランクウエブ(53)の外周から径方向外側に突き出る被検知体(55)と、被検知体(55)の軌道に向き合わせられて被検知体(55)の動きに応じてパルス信号を生成する検知センサー(58)とを備える。これにより、機関本体の大型化を回避しつつ精度よくクランクシャフトの角速度を検出することができる内燃機関を提供する。

Description

内燃機関
 本発明は、クランクジャーナル回りで環状に形成されて、クランクウエブの外側面に配置される環状板と、環状板の内周から連続してクランクジャーナル回りで環状に形成され、クランクウエブの外側面との間に、クランクピン内に区画される油路に接続される油溜まりを形成する覆い板と、クランクジャーナルの外周面に区画されて、軸受の外側に形成される油室に油溜まりを接続する油路を形成する溝とを備える内燃機関に関する。
 特許文献1は内燃機関の制御装置を開示する。内燃機関は単気筒に構成される。制御装置は単気筒の内燃機関でオーバーリーン空燃比に起因する失火を検知する。制御装置では、前後の燃焼サイクルの間でクランクシャフトの角速度の変化量が予め決められた閾値を超えるか否かが判断される。予め設定されたサイクル数の間で、変化量が閾値を超えた回数が規定の回数に達すると、制御装置は内燃機関の失火を推測する。
日本特開2014-199040号公報 日本特開2014-43783号公報
 クランクシャフトの角速度の検出にあたって、クランクシャフトの端部に連結されるACG(交流発電機)でパルサーを検知することが考えられる。こうした構成によれば機関本体の設計変更を伴わずにクランクシャフトの角速度は検出される。しかしながら、単気筒の内燃機関では内燃機関の振動が大きいことから、ACGで精度よくパルサーを検出することはできない。その一方で、角速度の検出にあたってクランクシャフトにパルサーローターを取り付けることが考えられる。しかしながら、クランクシャフトにパルサーローターを取り付けると、必然的に機関本体がクランクシャフトの軸方向に大型化してしまう。
 本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、機関本体の大型化を回避しつつ精度よくクランクシャフトの角速度を検出することができる内燃機関を提供することを目的とする。
 本発明の第1側面によれば、軸心回りで回転自在にクランクケースに軸受で連結されるクランクジャーナルと、前記クランクジャーナルに結合されて、クランクピンを保持し、前記軸受に向き合う外側面を有するクランクウエブと、前記クランクジャーナル周りで環状に形成されて、前記クランクウエブの外側面に配置される環状板と、前記環状板の内周から連続して前記クランクジャーナル周りで環状に形成され、前記クランクウエブの外側面との間に、前記クランクピン内に区画される油路に接続される油溜まりを形成する覆い板と、前記クランクジャーナルの外周面に区画されて、前記軸受の外側に形成される油室に前記油溜まりを接続する油路を形成する溝と、前記環状板の外周から連続して、前記クランクウエブの外周から径方向外側に突き出る被検知体と、前記被検知体の軌道に向き合わせられて前記被検知体の動きに応じてパルス信号を生成する検知センサーとを備える内燃機関が提供される。
 第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、内燃機関は、前記クランクケースに結合されるシリンダーブロックと、前記シリンダーブロックのシリンダーボアに嵌め合わせられて、ピストンのスライドを案内するシリンダーライナーとを備え、前記シリンダーライナーに、前記被検知体の逃げを構成する欠けが形成される。
 第3側面によれば、第1または第2側面の構成に加えて、内燃機関は、前記クランクウエブに螺合されて、前記環状板に穿たれる開口を通過して前記クランクウエブに前記環状板を固定する締結部材と、前記クランクウエブおよび前記環状板に嵌め込まれて、前記クランクウエブの表面に沿って前記環状板の変位を規制する規制部材とを備える。
 第4側面によれば、第3側面の構成に加えて、前記クランクウエブは、前記外側面の裏側に、前記クランクピンを受け入れるピン孔からオフセットした位置でバランスウエイトを突出させる内側面を有し、前記クランクウエブには、前記バランスウエイトからオフセットした位置に、前記締結部材を受け入れる締結孔が形成される。
 第5側面によれば、第1~第4側面のいずれかの構成に加えて、前記被検知体は、前記クランクシャフトの回転軸線周りに環状に配列されて、前記検知センサーに読み取られる複数のリラクター片を備え、前記検知センサーは、前記クランクシャフトの回転軸線に指向しつつ、車両に搭載される際に地面に直交する車両上下方向に対して傾斜して前記クランクケースに取り付けられる。
 第6側面によれば、第5側面の構成に加えて、前記クランクケースには、前記車両の後輪の前方で車体フレームに連結されるリンク部が上向きに突出し、前記検知センサーは、前記リンク部の後方であって前記後輪の前方に配置される。
 第7側面によれば、第6側面の構成に加えて、前記後輪の車軸に直交する前記後輪の中央線に対して、前記検知センサーは車幅方向にオフセットして配置される。
 第1側面によれば、油室に導入された潤滑油はクランクジャーナルの外周を伝って油溜まりに流入する。油溜まり内の潤滑油はクランクウエブの遠心力の働きで油溜まり内に保持される。潤滑油は油溜まりからクランクピン内の油路に流入する。そこからクランクピンとコンロッドとの接触域に潤滑油は供給される。こうしてクランクピンとコンロッドとの接触域で潤滑は実現される。被検知体は、油溜まりの形成にあたってクランクウエブの外側面に配置される環状板の外周に設けられるので、クランクウエブと軸受との間に新たに部材が追加されることはなく、クランクシャフトの軸方向に内燃機関の大型化は回避されることができる。しかも、既存の部品が流用されることから、部品点数の増加を伴うことなくクランクシャフトの角速度は検出されることができる。なお、クランクジャーナルおよびクランクウエブはクランクシャフトを形成する。
 第2側面によれば、シリンダーライナーに欠けが形成されて被検知体との接触が回避されることから、燃焼室に対してクランクシャフトを近づけることができ、内燃機関の大型化を抑制することができる。
 第3側面によれば、規制部材は、クランクウエブの表面に沿ってクランクシャフトの回転に伴う環状板の周方向の変位を規制する。その結果、クランクウエブと被検知体との周方向のずれは回避されることができる。クランクシャフトの角速度は正確に検出されることができる。
 第4側面によれば、クランクウエブに環状板を取り付ける際に、クランクウエブのバランスウエイトからオフセットした位置に締結孔を設けることで、クランクウエブのバランスウエイトの形状を複雑化することなく、クランクウエブに被検知体を結合することができる。
 第5側面によれば、検知センサーの検出軸がクランクシャフトの回転軸線を指向することで、リラクター片の通過は精度よく検出されることができる。また、クランケースに車両上下方向から傾斜して検知センサーを取り付けたことから、高さ方向に検知センサーの突出を抑えることができ、車両部品に干渉することなく検知センサーを配置することができる。
 第6側面によれば、検知センサーは内燃機関のリンク部と後輪との間に配置されるので、検知センサーに保護カバーを設けることなく、前方と後方とを車両部品で保護することができる。
 第7側面によれば、後輪の車幅方向中央を伝って跳ね上げられる水滴が検知センサーにかかりにくくすることができる。
図1は本発明の一実施形態に係る鞍乗り型車両の一具体例であるスクーターの全体構成を概略的に示す側面図である。 図2は内燃機関の拡大断面図である。 図3は上方から観察されるクランクケースの拡大平面図である。 図4はクランクシャフトの拡大断面図である 図5は(a)被検知体を有する環状板および覆い板の拡大平面図、(b)クランクウエブの第1面の拡大平面図、(c)クランクウエブの第2面(第1面の裏側)の拡大平面図である。 図6はボルトを示す環状板および覆い板の拡大部分断面図である。 図7はノックピンを示す環状板および覆い板の拡大部分断面図である。 図8は他の実施形態に係るクランクシャフトの拡大断面図である。
12…車体フレーム
33…(クランクシャフトの)回転軸線
34…クランクケース
34a…リンク部
35…シリンダーブロック
45…ピストン
46…シリンダーボア
47…シリンダーライナー
49…軸受
51…クランクジャーナル
52…クランクピン
53…クランクウエブ
54…環状板
55…被検知体
55a…リラクター片
56…欠け
58…検知センサー(パルサーセンサー)
61…覆い板
62…油溜まり
63…油路
66…油室
68…溝
69…ピン孔
71…バランスウエイト
72…締結孔
73…開口
74…締結部材(ボルト)
75…規制部材(ノックピン)
GD…地面
WR…後輪
 以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、左右および上下は自動二輪車の乗員から見た方向をいう。
 図1は鞍乗り型車両(自動二輪車)の一具体例であるスクーター11の全体構成を概略的に示す。スクーター11は車体フレーム12を備える。車体フレーム12は、ヘッドパイプ13と、ヘッドパイプ13から下方に延びるダウンチューブ14と、ダウンチューブ14の下端から後方に延びる左右1対のサイドフレーム15とで形成される。ヘッドパイプ13にフロントフォーク16および操向ハンドル17が回転自在に支持される。フロントフォーク16には車軸18回りで回転自在に前輪WFが支持される。
 サイドフレーム15は、ダウンチューブ14の下端から下方に延びるダウンフレーム部15aと、ダウンフレーム部15aの後端から地面に平行に延びるロアフレーム部15bと、ロアフレーム部15bの後端から後上がりに延びて後輪WRの上方に配置されるシートレール部15cとを有する。シートレール部15c上には乗員シート19が支持される。
 スクーター11は車体フレーム12に被さる車体カバー21を備える。車体カバー21には、ヘッドパイプ13と乗員シート19との間でサイドフレーム15のロアフレーム部15b上にフロアー22が区画される。フロアー22には、乗員シート19に座った乗員が足を載せることができる。フロアー22下でロアフレーム部15bには燃料タンク23が支持される。車体カバー21内でシートレール部15cには収納ボックス24が支持される。収納ボックス24は乗員シート19で開閉される。
 車体フレーム12にはサイドフレーム15の間でスイング式のパワーユニット25がリンク機構26を介して上下方向に揺動自在に支持される。パワーユニット25は、燃料タンク23から供給される燃料に基づき動力を発生する内燃機関27と、内燃機関27に接続されて、後輪WRに線形に変化する変速比で内燃機関27の動力を伝達する伝動装置28とを備える。
 パワーユニット25の後端に車軸29回りで回転自在に後輪WRが支持される。パワーユニット25の後端およびシートレール部15cの後端の間にはリアクッションユニット31が取り付けられる。パワーユニット25は、車体フレーム12に対してスイング自在に後輪WRを連結するサスペンション装置の機能を担う。
 内燃機関27の機関本体32は、回転軸線33回りで回転自在に後述のクランクシャフトを収容するクランクケース34と、クランクケース34に結合されて、シリンダー軸線Cを前傾させたシリンダーブロック35と、シリンダーブロック35に結合されるシリンダーヘッド36と、シリンダーヘッド36に結合されるヘッドカバー37とを備える。シリンダーヘッド36には、燃焼室に混合気を導入する吸気系38と、燃焼室から燃焼後の気体を排出する排気系39とが接続される。伝動装置28は、機関本体32のクランクケース34に一体化される変速機ケース41に収容される無段変速機(図示されず)を備える。
 リンク機構26は、クランクケース34の上方でサイドフレーム15のシートレール15cに固着されるブラケット42に接続されるリンク部材43を備える。リンク部材43は車軸29に平行な軸線回りで回転自在にブラケット42に連結される。リンク部材43には、図2に示されるように、クランクケース34の上部から上向きに突出するリンク部34aが同様に車軸29に平行な軸線回りで回転自在に連結される。
 内燃機関27は、シリンダーブロック35に組み込まれるピストン45を備える。ピストン45は、前傾するシリンダー軸線Cを有してシリンダーブロック35内に区画されるシリンダーボア46に収容される。ここでは、シリンダーブロック35には単一のピストン45を受け入れる単一のシリンダーボア46が形成される。シリンダーボア46には、ピストン45のスライドを案内するシリンダーライナー47が嵌め合わせられる。シリンダーライナー47の端部47aはクランクケース34内のクランク室に突出する。ピストン45とシリンダーヘッド36との間に燃焼室が区画される。
 内燃機関27はクランクシャフト48を備える。クランクシャフト48は、軸心回りで回転自在にクランクケース34に軸受49で連結されるクランクジャーナル51、および、クランクピン52を保持するクランクウエブ53を有する。クランクシャフト48には、回転軸線33に同軸にクランクジャーナル51周りで環状に形成される環状板54が結合される。環状板54はクランクウエブ53の外側面に重ねられる。
 環状板54の外周には、径方向外側に突き出る被検知体55が連続する。被検知体55は、クランクシャフト48の回転軸線33周りに環状に等間隔に配列される複数のリラクター片(ギア歯)53aを備える。リラクター片55aは例えば中心角10度ごとに配列される。リラクター片55aは例えば磁性体から構成される。シリンダーライナー47の端部47aには、被検知体55の逃げを構成する欠け56が形成される。
 内燃機関27はコンロッド57を備える。コンロッド57は、一端でピストン45に連結され、他端でクランクシャフト48に連結される。コンロッド57の他端は、クランクピン52の軸心回りに回転自在にクランクピン52に結合される。ピストン45の軸方向の線形運動はコンロッド57の働きでクランクシャフト48の回転運動に変換される。
 内燃機関27は、被検知体55の環状軌道に向き合わせられて被検知体55の動きに応じてパルス信号を生成するパルサーセンサー(検知センサー)58を備える。パルサーセンサー58は、クランクケース34に穿たれるセンサー孔に外側から差し込まれてクランクケース34に取り付けられる。パルサーセンサー58は、地面GDに直交する車両上下方向に対して傾斜する姿勢で保持される。パルサーセンサー58は、車両の側面視でリンク部34aの後方であって後輪WRの前方に配置される。
 パルサーセンサー58は、磁性体を検知する先端でクランク室に臨む。パルサーセンサー58では最も感度の高い検出軸線58aが回転軸線33に指向する。パルサーセンサー58は、被検知体55の軌道上で検出される磁性体の有無に応じて電気信号を出力する。パルサーセンサー58は、クランクシャフト48の角位置を特定するパルス信号を出力する。図3に示されるように、パルサーセンサー58は、後輪WRの車軸に直交する後輪WRの中央面59に対して車幅方向にオフセットして配置される。中央面59は、例えば後輪WR(特にタイヤ)に対して左右対称の対称面を構成する。
 図4に示されるように、クランクシャフト48は左右1対のクランクウエブ53を備える。個々のクランクウエブ53は外側面で対応の軸受49に向き合う。環状板54の内周には、回転軸線33に同軸にクランクジャーナル51周りで環状に形成される覆い板61が連続する。覆い板61は、クランクウエブ53の外側面との間に油溜まり62を形成する。油溜まり62は、クランクピン52内にクランクピン52の軸心に沿って区画される油路63に接続される。覆い板61の内周は、クランクジャーナル51周りに環状の隙間すなわち潤滑油の導入口を形成する。覆い板61の内周は軸受49の内輪に接してもよい。覆い板61は環状板54と協働で遠心オイルフィルターを構成する。遠心オイルフィルターはクランクウエブ53の回転中の遠心力に基づき潤滑油中の異物を濾過する。
 クランクピン52には、油路63から径方向(軸心に直交する方向)に延びる供給路64が区画される。供給路64の外端はコンロッド57の軸受に開口する。油溜まり62の潤滑油は油路63および供給路64を経てコンロッド57の軸受に供給される。
 軸受49の外側でクランクシャフト48とクランクケース34との間にはオイルシール65が配置される。クランクケース34は、クランクシャフト48周りでオイルシール65と軸受49との間に油室66を形成する。油室66には、オイルポンプ(図示されず)から延びる油通路67の先端が開口する。油室66にはオイルポンプの働きで潤滑油が供給される。
 クランクジャーナル51の外周面には軸方向に延びる溝68が区画される。溝68は、軸方向に少なくとも軸受49の内輪を横切る。溝68は、軸受49の内輪との間に、軸受49の外側に形成される油室66に油溜まり62を接続する油路を形成する。オイルポンプから油室66に供給された潤滑油は溝68から油溜まり62に導入される。
 図5を併せて参照し、クランクウエブ53は、外側面の裏側に、クランクピン52を受け入れるピン孔69からオフセットした位置でバランスウエイト71を突出させる内側面を有する。クランクウエブ53には、バランスウエイト71からオフセットした位置に締結孔72が形成される。締結孔72の内周面にはねじ溝が刻まれる。図6に示されるように、クランクウエブ53の締結孔72には、環状板54に穿たれる円形の開口73を通過してクランクウエブ53に環状板54を固定するボルト(締結部材)74の軸部がねじ込まれる。環状板54の開口73はボルト74の軸径よりも大きい径の断面を有する。
 図7に示されるように、クランクウエブ53および環状板54にはノックピン(規制部材)75が嵌め込まれる。ノックピン75はクランクシャフト48の軸心に平行な軸心を有する。ノックピン75のピン穴76a、76bは、クランクウエブ53および環状板54で相互に接触する合わせ面にそれぞれ区画される。ノックピン75は、クランクウエブ53の表面に沿って環状板54の変位を規制する。ノックピン75(ピン穴76a)は、図5に示されるように、個々の締結孔72ごとに1つか2つ配置されればよい。
 クランクウエブ53の径方向外側でクランクケース34にはオイルジェット77が配置される。オイルジェット77はピストン45に向かってシリンダー46内で潤滑油を噴射する。オイルジェット77には、例えばクランクシャフト48の回転に連動するオイルポンプ(図示されず)から潤滑油が供給されることができる。
 次に本実施形態に係る内燃機関27の作用を説明する。内燃機関27が動作し、クランクシャフト48が回転すると、オイルポンプの働きで油室66に潤滑油は導入される。潤滑油はクランクジャーナル51の外周を伝って油溜まり62に流入する。油溜まり62内の潤滑油はクランクシャフト48の遠心力の働きで油溜まり62内に保持される。潤滑油は油溜まり62からクランクピン52内の油路63に流入する。油路63から供給路64を経てクランクピン52とコンロッド57との接触域に潤滑油は供給される。こうしてクランクピン52とコンロッド57との接触域で潤滑は実現される。
 クランクシャフト48と一体に被検知体55は回転する。被検知体55のリラクター片55aは回転軸線33に同軸の環状軌道に沿って回転軸線33回りに移動する。パルサーセンサー58は、リラクター片55aと空間とに交互に向き合い、リラクター片55aの磁性体を検出してパルス信号を生成する。リラクター片55aは等間隔に配置されることから、角速度に対応してパルスの時間間隔は変動する。被検知体55は、油溜まり62の形成にあたってクランクウエブ53の外側面に重ねられる環状板54の外周に結合されるので、クランクウエブ53と軸受49との間に新たに部材が追加されることはなく、クランクシャフト48の軸方向に内燃機関27の大型化は回避される。しかも、既存の部品が流用されることから、部品点数の増加を伴うことなくクランクシャフト48の角速度は検出されることができる。
 本実施形態に係る内燃機関27ではシリンダーライナー47に欠け56が形成される。欠け56は被検知体55の逃げを構成する。こうしてシリンダーライナー47と被検知体55との接触が回避されることから、シリンダーヘッド36とピストン45との間に区画される燃焼室に対してクランクシャフト48を近づけることができ、内燃機関27の大型化を抑制することができる。
 内燃機関27ではボルト74の働きで環状板54および覆い板61(=遠心オイルフィルター)はクランクウエブ53に固定される。固定にあたって環状板54に開口73が穿たれる。ノックピン75は、クランクウエブ53の表面に沿って環状板54の変位を規制する。その結果、クランクウエブ53と被検知体55とのずれは回避される。クランクシャフト48の角速度は正確に検出される。
 クランクウエブ53では、バランスウエイト71からオフセットした位置に締結孔72が配置される。クランクウエブ53に環状板54を取り付ける際に、クランクウエブ53のバランスウエイト71からオフセットした位置に締結孔72を設けることで、クランクウエブ53のバランスウエイト71の形状を複雑化することなく、クランクウエブ53に被検知体55を結合することができる。
 被検知体55のリラクター片55aは被検知体55の本体から遠心方向に突き出る。パルサーセンサー58はクランクシャフト48の回転軸線33に指向する。こうして検出軸線58aがクランクシャフト48の回転軸線33に指向することで、リラクター片55aの通過は精度よく検出されることができる。しかも、パルサーセンサー58は、スクーター11に搭載される際に地面GDに直交する車両上下方向に対して傾斜してクランクケース34に取り付けられることから、高さ方向にパルサーセンサー58の突出を抑えることができ、車両部品に干渉することなくパルサーセンサー58を配置することができる。
 クランクケース34には、スクーター11の後輪WRの前方で車体フレーム12に連結されるリンク部34aが上向きに突出し、パルサーセンサー58は、リンク部34aの後方であって後輪WRの前方に配置される。パルサーセンサー49は内燃機関27のリンク部34aと後輪WRとの間に配置されるので、パルサーセンサー58に保護カバーを設けることなく、前方と後方とを車両部品で保護することができる。
 パルサーセンサー58は、後輪WRの車軸29に直交する後輪WRの中央面59に対して車幅方向にオフセットして配置される。後輪WRの車幅方向中央を伝って跳ね上げられる水滴がパルサーセンサー58にかかりにくくすることができる。
 本実施形態では、図4に示されるように、カムチェーン78の反対側で左側のクランクウエブ53に環状板54および被検知体55が設けられるだけでなく、図8に示されるように、カムチェーン78側で右側のクランクウエブ53に環状板54および被検知体55が設けられてもよい。

Claims (7)

  1.  軸心回りで回転自在にクランクケース(34)に軸受(49)で連結されるクランクジャーナル(51)と、
     前記クランクジャーナル(51)に結合されて、クランクピン(52)を保持し、前記軸受(49)に向き合う外側面を有するクランクウエブ(53)と、
     前記クランクジャーナル(51)周りで環状に形成されて、前記クランクウエブ(53)の外側面に配置される環状板(54)と、
     前記環状板(54)の内周から連続して前記クランクジャーナル(51)周りで環状に形成され、前記クランクウエブ(53)の外側面との間に、前記クランクピン(52)内に区画される油路(63)に接続される油溜まり(62)を形成する覆い板(61)と、
     前記クランクジャーナル(51)の外周面に区画されて、前記軸受(49)の外側に形成される油室(66)に前記油溜まり(62)を接続する油路を形成する溝(68)と、
     前記環状板(54)の外周から連続して、前記クランクウエブ(53)の外周から径方向外側に突き出る被検知体(55)と、
     前記被検知体(55)の軌道に向き合わせられて前記被検知体(55)の動きに応じてパルス信号を生成する検知センサー(58)と
    を備えることを特徴とする内燃機関。
  2.  請求項1に記載の内燃機関において、
     前記クランクケース(34)に結合されるシリンダーブロック(35)と、
     前記シリンダーブロック(35)のシリンダーボア(46)に嵌め合わせられて、ピストン(45)のスライドを案内するシリンダーライナー(47)とを備え、
     前記シリンダーライナー(47)に、前記被検知体(55)の逃げを構成する欠け(56)が形成される
    ことを特徴とする内燃機関。
  3.  請求項1または2に記載の内燃機関において、
     前記クランクウエブ(53)に螺合されて、前記環状板(54)に穿たれる開口(73)を通過して前記クランクウエブ(53)に前記環状板(54)を固定する締結部材(74)と、
     前記クランクウエブ(53)および前記環状板(54)に嵌め込まれて、前記クランクウエブ(53)の表面に沿って前記環状板(54)の変位を規制する規制部材(75)と
    を備えることを特徴とする内燃機関。
  4.  請求項3に記載の内燃機関において、
     前記クランクウエブ(53)は、前記外側面の裏側に、前記クランクピン(52)を受け入れるピン孔(69)からオフセットした位置でバランスウエイト(71)を突出させる内側面を有し、前記クランクウエブ(53)には、前記バランスウエイト(71)からオフセットした位置に、前記締結部材(74)を受け入れる締結孔(72)が形成される
    ことを特徴とする内燃機関。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の内燃機関において、
     前記被検知体(55)は、前記クランクジャーナル(51)の回転軸線(33)周りに環状に配列されて、前記検知センサー(58)に読み取られる複数のリラクター片(55a)を備え、
     前記検知センサー(58)は、前記クランクジャーナル(51)の回転軸線(33)に指向しつつ、車両に搭載される際に地面(GD)に直交する車両上下方向に対して傾斜して前記クランクケース(34)に取り付けられる
    ことを特徴とする内燃機関。
  6.  請求項5に記載の内燃機関において、
     前記クランクケース(34)には、前記車両の後輪(WR)の前方で車体フレーム(12)に連結されるリンク部(34a)が上向きに突出し、前記検知センサー(58)は、前記リンク部(34a)の後方であって前記後輪(WR)の前方に配置される
    ことを特徴とする内燃機関。
  7.  請求項6に記載の内燃機関において、
     前記後輪(WR)の車軸に直交する前記後輪(WR)の中央線に対して、前記検知センサー(58)は車幅方向にオフセットして配置される
    ことを特徴とする内燃機関。
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