JP2007064080A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリンダ室の円筒軸を前傾させて二輪車などの車両に搭載される内燃機関に関するもので、さらに詳しくは、潤滑オイルを貯留するためのオイル溜め室がリード弁を介してクランク室と連通される内燃機関に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine mounted on a vehicle such as a two-wheeled vehicle by tilting a cylindrical shaft of a cylinder chamber forward. More specifically, an oil reservoir chamber for storing lubricating oil is provided via a reed valve. The present invention relates to an internal combustion engine communicated with the engine.
上記内燃機関のように、クランクケースの内部に形成されてクランクシャフトが収容されるクランク室を密閉状とし、いわゆる密閉クランク方式で潤滑するものが知られている。このような内燃機関では、潤滑用のオイルを貯留するオイル溜め室が、クランクシャフトが収容されるクランク室の外部に形成される。 As in the case of the internal combustion engine, a crank chamber that is formed inside a crankcase and accommodates a crankshaft is hermetically sealed and is lubricated by a so-called hermetically sealed crank system. In such an internal combustion engine, an oil reservoir chamber for storing lubricating oil is formed outside the crank chamber in which the crankshaft is accommodated.
なお、オイル溜め室は、クランクケースに設けられたリード弁を介してクランク室と連通しており、リード弁は、ピストンがシリンダ室内を往復摺動することにより生じるクランク室の脈動に応じて開閉するようになっている。クランク室内のオイルはクランクシャフトの回転に伴ってリード弁の近傍に集められ、リード弁が開弁されるとオイル溜め室に回収されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。 The oil sump chamber communicates with the crank chamber via a reed valve provided in the crankcase, and the reed valve opens and closes according to the pulsation of the crank chamber caused by the piston reciprocatingly sliding in the cylinder chamber. It is supposed to be. The oil in the crank chamber is collected in the vicinity of the reed valve as the crankshaft rotates, and is collected in the oil sump chamber when the reed valve is opened (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に示すように、従来はリード弁がクランクシャフトの鉛直下方に位置しており、クランク室内の潤滑オイルは、回転するウェブ部などによって掻き出され、一旦クランク室を形成するクランクケースの内壁面に衝突し、その後この内壁面や内壁面に形成されたガイド溝を伝ってリード弁の近傍に集められるようになっている。しかしながら、このような形態であるとオイルを速やかに集めることができないという課題があり、オイルを効率よくクランク室側からオイル溜め室側にオイルを排出させるための構成が求められていた。 As shown in Patent Document 1, conventionally, a reed valve is positioned vertically below a crankshaft, and lubricating oil in the crank chamber is scraped by a rotating web portion or the like, and once the crankcase that forms the crank chamber is temporarily removed. It collides with the inner wall surface, and then gathers in the vicinity of the reed valve through a guide groove formed on the inner wall surface and the inner wall surface. However, in such a configuration, there is a problem that the oil cannot be collected quickly, and a configuration for efficiently discharging the oil from the crank chamber side to the oil reservoir chamber side has been demanded.
このような課題や事情に鑑み、本発明は、クランク室内のオイルを効率よく排出させることができる内燃機関を提供することを目的とする。 In view of such problems and circumstances, an object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can efficiently discharge oil in a crank chamber.
上記目的達成のため、本発明に係る内燃機関は、シリンダ室を有し、このシリンダ室にピストンを摺動自在に収容したシリンダと、シリンダと結合されて内部にシリンダ室と連通するクランク室を有し、このクランク室にクランクシャフトを回転自在に収容したクランクケースと、ピストンおよびクランクシャフトに枢結されるコンロッドと、クランクケースに設けられ、クランク室の脈動に応じて開閉するリード弁とを備えて構成され、シリンダ室の円筒軸を前傾させて車両に配設されており、クランクケースにより形成されて潤滑用のオイルを貯留するためのオイル溜め室がリード弁を介してクランク室と連通される内燃機関において、リード弁をクランクシャフトの下方に設けているとともに、クランクシャフトからの鉛直線に対してシリンダとは反対側に位置して設けている。 To achieve the above object, an internal combustion engine according to the present invention has a cylinder chamber, a cylinder in which a piston is slidably accommodated, and a crank chamber coupled to the cylinder and communicating with the cylinder chamber. A crankcase in which the crankshaft is rotatably accommodated in the crankcase, a connecting rod pivotally connected to the piston and the crankshaft, and a reed valve that is provided on the crankcase and opens and closes according to the pulsation of the crankcase. An oil reservoir chamber that is formed by a crankcase and stores lubricating oil is connected to the crank chamber via a reed valve. In the internal combustion engine to be communicated, a reed valve is provided below the crankshaft, and with respect to the vertical line from the crankshaft It is provided opposite to the cylinder.
また、クランク室およびオイル溜め室をクランクケースに形成された連通路を介して連通させ、リード弁をこの連通路に配置し、連通路をシリンダ室の円筒軸に対して略平行に延びるように設けることが好ましい。また、リード弁の上部に、リード弁が開弁されるまでの間、オイルを一時的に貯留するためのオイル貯留空間を形成し、リード弁を開弁方向が鉛直下向きになるように配設することが好ましい。また、クランクケースが、クランクシャフトの軸方向に分割される第1および第2のケース半体の互いの接合面を接合させて構成され、リード弁を、この第1および第2のケース半体の一方の接合面に設けた収容部に収容してクランクケースに保持させることが好ましい。 Further, the crank chamber and the oil reservoir chamber are communicated with each other through a communication passage formed in the crankcase, and the reed valve is disposed in the communication passage so that the communication passage extends substantially parallel to the cylinder axis of the cylinder chamber. It is preferable to provide it. In addition, an oil storage space for temporarily storing oil is formed in the upper part of the reed valve until the reed valve is opened, and the reed valve is disposed so that the valve opening direction is vertically downward. It is preferable to do. The crankcase is configured by joining the joint surfaces of the first and second case halves divided in the axial direction of the crankshaft, and the reed valve is formed by the first and second case halves. It is preferable to accommodate in the accommodating part provided in one joining surface of this, and to hold | maintain to a crankcase.
また、クランクシャフトを、クランクケースに支持されるジャーナル部と、ジャーナル部に連なって軸直交方向に延びる一対のウェブ部と、一対のウェブ部の間を軸方向に延びてコンロッドの大端部が連結されるピン部とで構成し、リード弁を一対のウェブ部の一方とコンロッドの大端部との少なくとも一方と鉛直方向で重なるように配置することが好ましい。さらに、シリンダを1つ配設した単気筒エンジンとし、車両各部に潤滑用のオイルを供給するオイル供給系のオイル吸入部の少なくとも一部をオイル溜め室に配設し、このオイル吸入部を上記一対のウェブ部の他方と鉛直方向で重なるように配置してもよい。 Further, the crankshaft includes a journal portion supported by the crankcase, a pair of web portions extending in a direction perpendicular to the axis connected to the journal portion, and a large end portion of the connecting rod extending in the axial direction between the pair of web portions. Preferably, the reed valve is arranged so as to overlap with at least one of one of the pair of web portions and the large end of the connecting rod in the vertical direction. Furthermore, a single cylinder engine having one cylinder is provided, and at least a part of an oil suction portion of an oil supply system that supplies lubricating oil to each part of the vehicle is disposed in the oil reservoir chamber. You may arrange | position so that the other of a pair of web part may overlap with a perpendicular direction.
このように構成される本発明に係る内燃機関においては、シリンダ室の円筒軸が前傾して設けられており、ピストンが上死点から下死点に向けて摺動(下動)すると、コンロッドの大端部(クランクシャフトとの枢結部)が、クランクシャフトの軸心を回転中心として、クランクシャフトの鉛直線に対してシリンダ側から反対側に向けて下方に弧を描きながらクランクシャフトとともに回転する。また、リード弁は、クランクシャフトに対して下方、すなわち、コンロッドの大端部の回転軌跡よりも下方に位置するとともに、クランクシャフトの鉛直線に対してシリンダとは反対側に位置している。このため、ピストンの下動時にコンロッドによって押し出されるクランク室内のオイルは、このように配置されたリード弁の近傍に向けて直接的に掻き出される。したがって、オイルがリード弁の近傍に速やかに集められ、オイルの排出効率の向上を図ることができる。 In the internal combustion engine according to the present invention configured as described above, the cylindrical shaft of the cylinder chamber is inclined forward, and when the piston slides (moves downward) from the top dead center toward the bottom dead center, Crankshaft with large end of connecting rod (joint part with crankshaft) drawing an arc downward from the cylinder side to the opposite side with respect to the vertical axis of the crankshaft with the axis of the crankshaft as the center of rotation Rotate with. The reed valve is located below the crankshaft, that is, below the rotation locus of the large end of the connecting rod, and is located on the opposite side of the cylinder from the vertical line of the crankshaft. For this reason, the oil in the crank chamber pushed out by the connecting rod when the piston moves downward is directly scraped out toward the vicinity of the reed valve arranged in this way. Therefore, the oil is quickly collected near the reed valve, and the oil discharge efficiency can be improved.
さらに、クランク室およびオイル溜め室を連通する連通路が、シリンダ室の円筒軸に対して平行に延びるようにして設けられている。したがって、燃焼によるエネルギが与えられたピストンが下動するとき、すなわち、コンロッドの作動速度が比較的大きいときに、オイルを連通路に向けて掻き出すことができ、オイルをリード弁の近傍に速やかに集めることができる。 Furthermore, a communication passage that communicates the crank chamber and the oil reservoir chamber is provided so as to extend in parallel to the cylindrical axis of the cylinder chamber. Therefore, when the piston to which energy from combustion is applied moves downward, that is, when the operating speed of the connecting rod is relatively high, the oil can be scraped out toward the communication path, and the oil can be quickly brought near the reed valve. Can be collected.
なお、リード弁にオイルが浸かっていないと、その浸かっていない部分においては、リード弁が開放されてもエアがクランク室側からオイル溜め室側に吹き抜ける。そして、このようにオイルが浸かっていない部分が多くエアの吹き抜けが多くなると、開弁時にオイルを排出させるだけの充分なリフト量が得られなくなり、結果としてリード弁のオイル排出性能が低下する。本構成においては、開弁方向を鉛直下向きとしているとともに、リード弁が開弁されるまでの間にコンロッドなどにより掻き出されたオイルを貯留するためのオイル貯留空間をリード弁の上部に形成しているため、リード弁の大部分をオイルに浸かった状態にすることができる。したがって、エアの吹き抜けが抑えられ、開弁時に充分なリフト量が得られ、オイルの排出性能を確保することができる。 If oil is not immersed in the reed valve, air blows from the crank chamber side to the oil reservoir chamber side even if the reed valve is opened in a portion where the reed valve is not immersed. If there are many portions where the oil is not soaked and air blown through increases, a sufficient lift amount for discharging the oil at the time of opening the valve cannot be obtained, and as a result, the oil discharge performance of the reed valve is lowered. In this configuration, the valve opening direction is vertically downward, and an oil storage space is formed in the upper part of the reed valve for storing oil scraped by a connecting rod or the like until the reed valve is opened. Therefore, most of the reed valve can be immersed in oil. Therefore, air blow-through is suppressed, a sufficient lift amount can be obtained when the valve is opened, and oil discharge performance can be ensured.
また、クランクケースが第1および第2のケース半体からなり、第1および第2のケース半体の一方の接合面に設けられた収容部にリード弁を収容している。このようにケース半体の接合面に収容部を設けており、リード弁を取り付けるための構造を容易に形成することができる。また、収容部にリード弁を収容した状態で他方のケース半体を組み付けると、リード弁が第1および第2のクランクケースによってクランクシャフトの軸方向に挟持されてクランクケースに保持される。このように、クランクケースへのリード弁の組み付けを、クランクケースの組み付けと同時に、容易に行うことができる。 The crankcase is composed of first and second case halves, and the reed valve is accommodated in an accommodating portion provided on one joining surface of the first and second case halves. Thus, the housing portion is provided on the joint surface of the case half, and a structure for attaching the reed valve can be easily formed. When the other case half is assembled in a state where the reed valve is accommodated in the accommodating portion, the reed valve is clamped in the axial direction of the crankshaft by the first and second crankcases and held in the crankcase. Thus, the reed valve can be easily assembled to the crankcase simultaneously with the assembly of the crankcase.
なお、リード弁を、オイルを掻き出すウェブ部やコンロッドの大端部と鉛直方向で重なるように配置している。したがって、クランクシャフトが回転すると、コンロッドの大端部やウェブ部により、オイルがリード弁の近傍に向けて直接的に掻き出され、オイルを効率よく回収することができる。 In addition, the reed valve is disposed so as to overlap with the web portion for scraping oil and the large end portion of the connecting rod in the vertical direction. Therefore, when the crankshaft rotates, the oil is scraped directly toward the vicinity of the reed valve by the large end portion and the web portion of the connecting rod, and the oil can be efficiently collected.
また、単気筒エンジンにおいて、オイル供給系のオイル吸入部を、ウェブ部と鉛直方向で重なるように配置している。なお、ウェブ部はコンロッドが枢結されるピン部の両端に位置していることから、平面視においてウェブ部と重なるオイル吸入部は、シリンダの円筒軸近傍に設けられることになる。このため、車両が左右方向に振動してオイル溜め室に貯留されるオイルの油面が上下動することがあっても、オイル吸入部の近傍においては油面の位置が安定し、常にオイル吸入部をオイルに浸からせた状態にすることができる。これにより、オイル吸入部からエアが吸い込まれることを防止することができ、オイル供給系によるオイル供給を安定して行わせることができる。 In the single cylinder engine, the oil suction part of the oil supply system is arranged so as to overlap the web part in the vertical direction. Since the web part is located at both ends of the pin part to which the connecting rod is pivoted, the oil suction part that overlaps the web part in plan view is provided in the vicinity of the cylinder axis of the cylinder. For this reason, even if the vehicle vibrates in the left-right direction and the oil level of the oil stored in the oil sump chamber moves up and down, the position of the oil level is stable in the vicinity of the oil suction part, and the oil suction is always performed. The part can be immersed in oil. Thereby, it is possible to prevent air from being sucked in from the oil suction portion, and it is possible to stably supply oil by the oil supply system.
以下、本発明に係る内燃機関について図面を参照して説明する。図1には、本実施例の内燃機関を備えたスクータ型の二輪車1の側面図を示している。以下、図中の矢印Fの向きを前方、矢印Uの向きを上方、矢印Rの向きを右方として説明する。この二輪車1は、前輪10が配設される車体前部2と後輪11が配設される車体後部3とがフロア部4を介して連結されて走行可能になっており、ヘッドパイプ5と、ダウンチューブ6と、メインパイプ7とで車体フレームが構成されている。 Hereinafter, an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a side view of a scooter type motorcycle 1 having an internal combustion engine of the present embodiment. In the following description, the direction of the arrow F in the figure is the front, the direction of the arrow U is the upward, and the direction of the arrow R is the right. The two-wheeled vehicle 1 is configured such that a vehicle body front portion 2 on which a front wheel 10 is disposed and a vehicle body rear portion 3 on which a rear wheel 11 is disposed are connected via a floor portion 4. The down tube 6 and the main pipe 7 constitute a vehicle body frame.
ヘッドパイプ5は、車体前部2に上下に延びて配設され、上方にハンドル8が軸支され、下方にフロントフォーク9が設けられている。フロントフォーク9の下端には前輪10が軸支されている。ダウンチューブ6は、ヘッドパイプ5から後方かつ下方へ延び、さらに水平に屈曲されてフロア部4の下方を後方に延びて設けられる。メインパイプ7は左右一対であり、それぞれがダウンチューブ6の後端に連結され、車体後部3を斜め後方に向けて立ちあがり、さらに所定高さで水平に屈曲されて後方に延びて設けられている。このメインパイプ7の上方にはシート12が配置されている。 The head pipe 5 is disposed on the vehicle body front portion 2 so as to extend vertically. A handle 8 is pivotally supported on the upper side, and a front fork 9 is provided on the lower side. A front wheel 10 is pivotally supported at the lower end of the front fork 9. The down tube 6 extends rearward and downward from the head pipe 5, is further bent horizontally, and is provided to extend rearward below the floor portion 4. The main pipe 7 is a pair of left and right, each connected to the rear end of the down tube 6, the vehicle body rear part 3 stands up obliquely rearward, and is further bent horizontally and extended rearward at a predetermined height. . A seat 12 is disposed above the main pipe 7.
メインパイプ7には、ダウンチューブ6との連結部近傍にブラケット13が後方に突出して設けられており、このブラケット13にリンク部材14を介してパワーユニット20が揺動自在に支持されている。パワーユニット20は、単気筒4ストローク式のエンジン21と、エンジン21の出力を無段階的に変速して伝達するVベルト式の変速機構22と、変速機構22の出力を減速して伝達する減速機構23とで構成されており、エンジン21のクランクケース34の下端から前方に突出して設けられるハンガーブラケット15の端部がリンク部材14にピボット軸16を介して連結される。減速機構23には後輪11が軸支されており、エンジン21の出力を変速機構22および減速機構23を介して後輪11に伝達して二輪車1が走行できるようになっている。また、減速機構23の収容ケースとメインパイプ7との間にはリヤクッション17が跨設されている。
A bracket 13 is provided on the main pipe 7 so as to protrude rearward in the vicinity of the connecting portion with the down tube 6, and a power unit 20 is swingably supported by the bracket 13 via a link member 14. The power unit 20 includes a single-cylinder four-
エンジン21は、シリンダブロック33がシリンダ室33Aの円筒軸Aを略水平に近い状態まで大きく前傾させた姿勢で配設され、さらに円筒軸Aが左右方向(車幅方向)の略中央に位置して前後に延びるように配設されており、パワーユニット20が前後に延びて配設されている。シリンダブロック33の上方には、エンジン21の吸気ポート41と連通する吸気マニホールド24と、吸気マニホールド24に接続されたキャブレタ25と、キャブレタ25に連結されたエアクリーナ26とで構成されるエンジン21の吸気系が、後方に延びるように連なって配設されている。吸気マニホールド24に接続されたキャブレタはスロットルボディでもよく、その場合は吸気マニホールド24またはシリンダヘッド2にフューエルインジェクタが設けられる。
The
また、車体前部2はフロントカバー2a、リヤカバー2bおよびフロントロアカバー2cにより覆われており、ハンドル8の中央部はハンドルカバー8aにより覆われている。また、車体後部3はボディカバー3aおよびテールサイドカバー3bにより覆われており、フロア部4はサイドカバー4aにより覆われている。
The vehicle body front portion 2 is covered with a front cover 2a, a rear cover 2b, and a front lower cover 2c, and the center portion of the handle 8 is covered with a handle cover 8a. The vehicle body rear portion 3 is covered with a body cover 3a and a
図2,図3にはパワーユニット20のエンジン21の断面図を示している。エンジン21は、シリンダヘッドカバー31と、シリンダヘッド32と、シリンダブロック33と、クランクケース34とを有して構成されている。
2 and 3 are sectional views of the
シリンダブロック33には、円筒状のシリンダスリーブ35が嵌め込まれており、シリンダスリーブ35に囲まれたシリンダ室33Aが形成されている。シリンダ室33Aには、このシリンダ室33A内を摺動自在にピストン37が配設されている。ピストン37は、コンロッド38の小端部38Bが連結されており、シリンダブロック33と結合されたクランクケース34に回転自在に支持されるクランクシャフト39とコンロッド38を介して接続されている。また、シリンダスリーブ35と、シリンダヘッド32と、ピストン37とで囲まれて燃焼室40が形成される。
A
シリンダヘッド32には、内部に吸気ポート41および排気ポート42が形成されている。吸気ポート41は、シリンダヘッド32内を上方に延び、一端が吸気口43で燃焼室40と連通し、他端が吸気接続口44で外部に連通する。また、排気ポート42は、シリンダヘッド32内を下方に延び、一端が排気口45で燃焼室40に連通し、他端が排気接続口46で外部に連通する。
The
また、シリンダヘッド32は、それぞれ茸形状の吸気バルブ47と排気バルブ48とを有している。両バルブ47,48は、一端が弁軸に取り付けられてリテーナに支持され、他端がシリンダヘッド32に支持されるバルブスプリング49,50により、それぞれ吸気口43および排気口45を閉じる方向に付勢されている。
The
さらに、シリンダヘッド32には、吸気バルブ47と排気バルブ48とを開閉作動させるためのカムシャフト51が回転自在に支持されており、図示しないチェーン機構によりクランクシャフト39の回転が伝達される。カムシャフト51には、両バルブ47,48のそれぞれに対応したカム52,53が形成されており、カムシャフト51の回転に応じてカム52,53がロッカーアーム54,55を押し上げることにより、それぞれのカム52,53およびロッカーアーム54,55に対応するバルブ47,48がバルブスプリング49,50の付勢に抗して押し下げられ、吸気口43および排気口45がそれぞれ所定のタイミングで開閉する。
Further, a camshaft 51 for opening and closing the
吸気接続口44には、上記吸気マニホールド24が取り付けられ、吸気マニホールド24を介してキャブレタ25およびエアクリーナ26が取り付けられている。エアクリーナ26からの新気は、燃料と混合された状態で吸気ポート41を通り、吸気バルブ47の作動により開放された吸気口43から燃焼室40に供給されるようになっている。また、図示しない点火プラグがシリンダヘッド32に取り付けられており、この点火プラグにより燃焼室40に供給された混合気を所定のタイミングで燃焼させる。この燃焼によりピストン37を下動させる。なお、排気接続口46には、図示しない排気マニホールドが取り付けられている。燃焼室40で燃焼されたガスは、排気バルブ48の作動により開放された排気口45から排気ポート42および排気マニホールドを通って外部に排出される。
The
図3に示すように、クランクケース34は、車体右側の右ケース半体34aと、車体左側の左ケース半体34bとからなり、両ケース半体34a,34bの互いの接合面を整合させて複数の連結ボルトにより一体に結合して構成されている。クランクケース34の内部にはほぼ密封されたクランク室34Aが形成される。クランクケース34はシリンダブロック33に結合されており、クランク室34Aはシリンダ室33Aと連通されており、ピストン37がシリンダ室33A内を往復摺動するとクランク室34Aが脈動する。このクランク室34Aを形成する内壁面には一対の軸受部34j,34jが形成されている。軸受部34j,34jには、メタルタイプのベアリングが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
クランクシャフト39は、左右一対のジャーナル部39j,39jが形成された主軸部39sと、主軸部39sから軸直交方向に延びて主軸部39sに一体成形され、ジャーナル部39j,39jに対して軸方向内側に位置する左右一対のウェブ部39w,39wと、両ウェブ部39w,39wの間を主軸部39sの軸方向に延びるピン部39pとからなる。両ジャーナル部39j,39jは、クランクケース34の軸受部34j,34jに嵌め込まれて回転自在に支持され、ピン部39pには、コンロッド38の大端部(ビッグエンド)38Aが連結される。
The
両ウェブ部39w,39wはそれぞれ、ピン部39pの端部が接続されるアーム部39a,39aと、アーム部39aと逆方向に延びる側面視略半円状のウェイト部39b,39bとを一体に備えて形成されており、このウェイト部39bが、クランクシャフト39の側面視における最も外側の回転軌跡を描く。クランク室34Aは、潤滑オイルを貯留させないため、このようなクランクシャフト39の回転軌跡に沿うように容積をなるべく小さくした円筒状に成形されており、ウェイト部39b,39bがクランクケース34の内壁面に近接して対向している。さらに、図3に示すように、ジャーナル部39j,39jは、両ウェブ部39w,39wの軸方向外側に位置してクランクケース34の軸受部34j,34jに嵌め込まれていることから、クランク室34Aにおいて両ウェブ部39w,39wおよびピン部39pが収容されている部分については、ほぼ密閉状になっている。また、この両ウェブ39w,39wおよびピン部39pが収容される部分は、ちょうど左右のケース半体39a,39bを接合させた部分に形成されるようになっている。
Both
クランクシャフト39の一方側の主軸部39sには、変速機構22に接続される図示しないドライブプーリがクランクシャフト39と一体に回転するように取り付けられており、クランクシャフト39の回転が変速機構22に伝達される。また、他方側の主軸部39sには、スタータギヤ56がクランクシャフト39と一体に回転するように取り付けられている。また、クランクシャフト39の左端には、AC発電器57が取り付けられており、AC発電器57の外側から発電器ケース58がクランクケース34を覆って取り付けられている。
A drive pulley (not shown) connected to the
コンロッド38は、円形孔を有してクランクシャフト39のピン部39pに枢結される大端部38Aと、円形孔を有してピストン37のピストンピンに枢結される小端部38Bと、大端部38Aおよび小端部38Bを繋ぐロッド部38Cとからなり、大端部38Aは、小端部38Bおよびロッド部38Cと一体のロッド部材38aとキャップ部材38bとにより半割りなっている。コンロッド38は、ロッド部材38aおよびキャップ部材38bでクランクシャフト39のピン部39pを挟み込み、キャップ部材38bの側部から挿入されたボルト38c,38cを用いて両部材38a,38bを締結することにより構成される。図2に示すように、コンロッド38は、側面視円弧状のキャップ部材38bの外側面、およびボルト38c,38cの頭頂部をクランク室34Aに臨ませている。なお、コンロッド38の大端部38Aは、軟金属材で成形されて円形孔とピン部39pとの間に介装されたメタルベアリング38dを有している。
The connecting
クランクシャフト39が収容されたクランク室34Aは、なるべく容積が小さくなるように形成されている。本実施例において潤滑オイルは、クランク室34Aに貯留される形態ではなく、クランクケース34の内部に形成されたオイル溜め室34Bに貯留されるようになっている。クランク室34Aの下方には、前後左右に延びるとともに前下がりに傾斜した隔壁34gが形成されており、この隔壁34gの下面とクランクケース34の下壁面とにより囲まれてオイル溜め室34Bが形成され、隔壁34gの上方にはクランクケース34の内部に形成された連通路34Cと連通する連通空間34Eが形成される。隔壁34gには前端および後端に位置して上下に貫通する切り欠き部34h,34iが形成されており、オイル溜め室34Bは、これら切り欠き部34h,34iを介して連通空間34Eと連通され、連通路34Cおよびクランク室34Aと連通される。
The
連通路34Cは、クランク室34Aを形成するクランクケース34の内壁面から突出する通路形成部34d,34eにより囲まれて直線的に延びるように形成されており、クランク室34Aを形成する下方内壁面から、後方かつ下方に延びて設けられている。本実施例の連通路34Cは、点線矢印Bで示すように、シリンダ室33Aの円筒軸Aと略平行に延びるとともに、円筒状のクランク室34Aの接線方向に延びて設けられている。連通路34Cのクランク室34A側の開口34Caは、クランクケース34の内壁面において、ピストン37が下動中に上死点および下死点の中間に位置したときにおけるコンロッド38の大端部38Aが対向する位置の近傍に設けられている。
The
このようにクランク室34Aから直線的に延びる連通路34Cの後方端部には、リード弁60が取り付けられており、オイル溜め室34Bはこのリード弁60を介してクランク室34Aおよび連通路34Cと連通されている。また、リード弁60の上方には、クランクケース34の後端内壁面から突出するリブ部34fにより囲まれたオイル貯留空間34Dが形成されており、リード弁60はオイル貯留空間34Dを形成する下面の一部をなすようにしてクランクケース34に取り付けられている。また、このように配置されるリード弁60は、コンロッド38の回転軌跡やウェブ部39w(ウェイト部39b)の回転軌跡よりも下方に位置して設けられている。
The
ここで、リード弁60の構造について図4,図5を参照して簡単に説明する。このリードバルブ60は、金属材から略矩形平板状に成形された支持基板61を有して構成される。支持基板61のほぼ中央部には、板厚方向に貫通する弁孔62が形成されている。この支持基板61には、上下両面の外周部および外周側面の全体がゴム等の弾性体で覆われた薄膜状のガスケット部63が形成されている。なお、ガスケット63の外周には、リードバルブ60とクランクケース34との間をシールするシール部材67が設けられる。
Here, the structure of the
支持基板61の一方の面には弁孔62を通過する気体の圧力に応じて開閉可能な平面ほぼ矩形状に形成されたリード64が、弁孔62を塞ぐようにして配設されており、さらに、このリード64の下面側には、リード64の開位置を規制するとともにリード64の弾性変形の姿勢をガイドするストッパ65が取り付けられている。このリード64およびストッパ65は、支持基板61の上方(リード64が取り付けられている面と反対側の面)から挿入されたボルト68によって長手方向の一端を片持ち支持された状態で固着されている。
A lead 64 formed in a substantially rectangular shape that can be opened and closed according to the pressure of the gas passing through the
リード64は、可撓性を有する合成樹脂または金属材等から薄板状に成形されている。一方、ストッパ65は、剛性を有する金属材等から成形されており、支持端部を除く部分は、支持基板61の下面から離間するように形成されている。これにより、リード64が撓んだときには、ストッパ65によりリード64のリフト量(支持基板61の下面からの離間量)が規制される。なお、ストッパ65の弁孔62に対向する部分には、弁孔62より面積の小さい抜き孔65aが板厚方向に貫通して形成されている。
The
さて、左ケース半体34bには、右ケース半体34aとの接合面から左方に向けて、上記リード弁60の外形輪郭にほぼ整合する略矩形状の切り欠きが設けられており、この切り欠きによりリード弁60をクランクケース34に取り付けるための収容部34cが形成される。上記構成のリード弁60は、クランクケース34を組み付けるときに、左ケース半体34bの収容部34cに、開弁方向が下方になるように、すなわち、ストッパ65がリード64に対して下方に位置してリード64が下方に弾性変形可能に収容される。
The left case half 34b is provided with a substantially rectangular cutout substantially matching the outer contour of the
そして、左ケース半体34bの接合面を右ケース半体34aの接合面に接合させるようにして左右のケース半体34a,34bを組み付けることにより、リード弁60の右側端面が左ケース半体34bの接合面に突き当てられ、リード弁60は左右のケース半体34a,34bによりクランクシャフト39の軸方向に挟持される。なお、リード弁60の寸法公差は、支持基板61の外周側面を覆って取り付けられたガスケット部63の弾性変形により吸収されるようになっている。左右のケース半体34a,34bが組み付けられると、シール部材67を介してガスケット部63がクランクケース34に密着した状態になり、リード弁60がクランクケース34に対してしっかりと保持される。
The left and right case halves 34a and 34b are assembled so that the joint surface of the left case half 34b is joined to the joint surface of the
このようにリード弁60は、クランクケース34の接合面に設けられた収容部34cに収容されている。このため、リード弁60は、クランクシャフト39の中央に位置するピン部39pに枢結されるコンロッド38の大端部38A、および、ピン部39pの右端部が接続される右側のウェブ部39wの鉛直下方に位置して配設されている。すなわち、平面視においてリード弁60は、コンロッド38の大端部38Aおよび右側のウェブ部39wと重なるように配設されている。
As described above, the
また、オイル溜め室34Bに貯留されているオイルは、オイル供給系70によりパワーユニット20の各部に潤滑オイルとして供給される。このオイル供給系70は、発電器ケース58に取り付けられてクランクシャフト39と一体に回転して駆動されるように構成されたトロコイド式のオイルポンプ71と、クランクケース39および発電器ケース58に設けられてオイルポンプ71の吸入側とオイル溜め室34Bとを繋ぐオイル吸入配管72と、オイルポンプ71の吐出側から潤滑する各部とを繋ぐ図示しないオイル吐出配管とから構成され、オイル吸入配管72のオイル吸入部73がオイル溜め室34Bの内部に配設されている。オイル吸入部73は、開口端73aをオイル溜め室34Bに貯留されたオイルの油面OLよりも下方に位置させて配設されている。オイルポンプ71が駆動されると、オイル吸入部73の開口端73aからオイル吸入配管72へとオイルが流入するようになっている。
The oil stored in the
なお、オイル吸入部73は、その一部が、左側のウェブ部39wの鉛直下方に位置して配設されている。すなわち、オイル吸入部73は、平面視において一部が左側のウェブ部39wと重なるように配設されている。
Note that a part of the
このように構成される本実施例のエンジン21が始動すると、ピストン37がシリンダ室33A内を往復摺動し、クランクシャフト39が回転する。これによりオイルポンプ71が作動し、オイル溜め室34Bに貯留されるオイルがオイルポンプ71から吐出される。オイルポンプ71からのオイルは、例えばシリンダスリーブ35とピストン37との潤滑や、メタルベアリング38dとクランクシャフト39のピン部39pとの潤滑に利用され、クランク室34A内に戻される。
When the
一方、図2に示すように、ピストン37の往復動に伴ってコンロッド38の大端部38Aは、側面視においてクランクシャフト39のピン部39pとともに、矢印Rで示す方向に回転運動される。したがって、図2に示すように、ピストン37が上死点にある状態から下死点に向けて摺動(下動)すると、前方に位置するコンロッド38の大端部38Aが下方かつ後方に向けて回転する。また、図2に示す状態において上方に位置するウェイト部39b,39bの平板面39c,39cがクランク室34Aを掻くようにして回転する。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
クランク室34A内のオイルのうち、両ウェブ部39w,39wの間にあるオイルは、ピストン37の下動に伴うコンロッド38の大端部38Aの回転により、キャップ部材38bの外周面およびボルト38c,38cの頭頂部により下方かつ後方に掻き出される。コンロッド38の大端部38Aが最下点近傍まで回転すると、このように掻き出されたオイルが、接線方向に延びる連通路34Cに送り出される。
Of the oil in the
また、クランク室34Aのオイルのうち両ウェブ部39w,39wの近傍にあるオイルは、ピストン37の下動に伴う両ウェブ39w,39wの回転により、ウェイト部39b,39bの平板面39c,39cにより掻き出される。ピストン37が下死点近傍まで移動してウェイト部39b,39bが約半周回転されると、平板面39c,39cにより掻き出されたオイルが、同様にして連通路34Cに送り出される。
Further, the oil in the vicinity of both
このようにして、クランク室34A内のオイルは連通路34Cに送り出され、クランク室34A内にオイルが貯留されないようになっている。連通路34Cに送り出されたオイルは、図2に点線矢印Bで示すように流れて、オイル貯留空間34Dに達する。
In this way, the oil in the
ここで、オイル貯留空間34Dに面して取り付けられるリード弁60は、ピストン37が上死点近傍にあってクランク室34Aが負圧になっているときには、リード64が弁孔62を閉鎖する位置にあり、ピストン37が下死点近傍にあってクランク室34Aが正圧になっているときには、リード64が下方に弾性変形して弁孔62を開放し、オイル貯留空間34Dとオイル溜め室34Bとを連通させる。
Here, the
オイル貯留空間34Dに達したオイルは、リード弁60が閉弁しているときには、オイル貯留空間34Dを形成する下壁面の一部をなすリード弁60のリード64の上面を浸すようにしてオイル貯留空間34D内に貯留される。そして、リード弁60が開弁されると、弁孔62から下方に流れ落ち、図2に点線矢印Cで示すように、連通空間34Eに流入して隔壁34gに流れ落ちて前下がりに傾斜した隔壁34gを伝い、隔壁34gの前端に形成された切り欠き部34iからオイル溜め室34Bへと流れ落ちる。
When the
このように、リード弁60から流れ落ちたオイルは、隔壁34gを前方に伝って流れ落ちる。これにより、リード弁60からのオイルがオイル溜め室34Bに流入するまでに所定の時間を要することになり、隔壁34gを流れ落ちる過程でオイルに含まれるエア成分を連通空間34Eに逃がすことができ、オイル溜め室34Bへのエアの流入が低減される。また、オイル溜め室34B内のエアについては、隔壁34gの後端に形成された切り欠き部34hから連通空間34Eに逃がすことができるようになっている。これにより、エアがオイル供給系70に吸入されることが低減され、エンジンEの潤滑を安定して行わせることができる。
Thus, the oil that has flowed down from the
このように本実施例の内燃機関においては、ピストン37が下動すると、前方に位置したコンロッド38の大端部38Aがクランクシャフト39の鉛直線に対してシリンダブロック33が配設されている側から反対側に向けて且つ下方に向けて弧を描きながら回転運動する。リード弁60は、クランクシャフト39の鉛直線に対してシリンダブロック33と反対側に位置して設けられており、また、コンロッド38の回転軌跡やウェブ部39w(ウェイト部39b)の回転軌跡よりも下方に位置して設けられている。このため、ピストン37が下動するときにコンロッド38の大端部38Aによって押し出されるクランク室34a内のオイルは、リード弁60の近傍に向けて直接的に掻き出される。したがって、オイルをリード弁60の近傍に速やかに集めることができ、オイルの排出効率を向上させることができる。
As described above, in the internal combustion engine of the present embodiment, when the
さらに、クランク室34Aおよびオイル溜め室34Bを連通する連通路34Cが、シリンダ室33Aの円筒軸方向に平行に、後方かつ下方に延びるようにして設けられている。また、この連通路34Cはクランク室34Aを形成する下壁面から接線方向に延びて設けられている。したがって、連通路34Cのクランク室34A側の開口34Caは、クランクケース34の内壁面において、ピストン37が下動中に上死点と下死点との間に位置したときにコンロッド38の大端部38Aが対向する位置の近傍に設けられている。このため、燃焼室40での混合気を燃焼させて得たエネルギを受けたピストン37が下動し、コンロッド38の作動速度が比較的大きいときに掻き出されるオイルが連通路34Cに送り出されるため、オイルをリード弁60に速やかに集めることができる。
Further, a
なお、リード弁60を開弁方向が鉛直下向きになるように配設しているとともに、リード弁60が開弁されるまでの間、リード弁60に向けて掻き出されたオイルを貯留するためのオイル貯留空間34Dをリード弁60の上部に形成しているため、リード64の上面の大部分をオイルに浸かった状態にすることができる。したがって、リード弁が開弁されたときにエアの吹き抜けが抑えられ、開弁時に充分なリフト量が得られ、オイルの排出性能を確保することができる。
The
また、クランクケース34を構成する左ケース半体34bの接合面に収容部34cを設けており、リード弁60を取り付けるための構造を容易に形成することができる。また、収容部34cにリード弁60を収容した状態で右ケース半体34aを組み付けると、リード弁60が左右のケース半体34a,34bによってクランクシャフト39の軸方向に挟持されてクランクケース34に保持される。このように、リード弁60のクランクケース34に対する組付を、クランクケース34自体の組付と同時に、容易に行うことができる。
Moreover, the
なお、リード弁60が、オイルを掻き出すコンロッド38の大端部38Aやウェブ部39wと鉛直方向で重なるように配設されている。さらに、連通路34Cはリード弁60に向かって前後方向に直線的に延びて設けられている。したがって、クランクシャフト39が回転したときに、コンロッド38の大端部38Aやウェブ部39wにより、オイルが連通路34Cを通ってリード弁60の近傍に向けて直接的に送り出される。このようにして、オイルがリード弁60の近傍に集められるまでに、クランクケース34の内壁面に衝突するようなことがなく、オイルを速やかに効率よく回収することができる。
The
また、本実施例のエンジン21は単気筒エンジンであり、オイル吸入部73の一部が、左側のウェブ部39wと鉛直方向で重なるように配設されている。ウェブ部39w,39wは、コンロッド38が連結されるピン部39pの両端に位置していることから、このようなウェブ部39wと一部が重なるオイル吸入部73は、シリンダ室33Aの円筒軸Aの近傍に設けられることになる。したがって、二輪車1が左右方向に振動してオイル溜め室34Bに貯留されるオイルの油面OLが上下動することがあっても、オイル吸入部73の近傍においては油面OLの位置が安定しており、常にオイル吸入部73の開口端73aをオイルに浸からせた状態にすることができる。これにより、オイル吸入部73からオイルポンプ71に向けてエアが吸い込まれることを防止することができ、オイルポンプ71からの潤滑オイルの供給を安定して行わせることができる。
The
なお、本発明に係る内燃機関は、上記実施例の構成に限られるものでなく、適宜変更可能であり、例えば多気筒エンジンに構成してもよい。また、スクータ型の二輪車に限られず、他の形態の車両に搭載してもよい。 The internal combustion engine according to the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be changed as appropriate. For example, the internal combustion engine may be configured as a multi-cylinder engine. Further, the present invention is not limited to a scooter type motorcycle, and may be mounted on a vehicle of another form.
1 二輪車
20 パワーユニット
21 エンジン
33 シリンダブロック
33A シリンダ室
34 クランクケース
34A クランク室
34B オイル溜め室
34C 連通路
34D オイル貯留空間
34a 右ケース半体
34b 左ケース半体
34c 収容部
37 ピストン
38 コンロッド
38A 大端部
39 クランクシャフト
39p ピン部
39w ウェブ部
60 リード弁
70 オイル供給系
71 オイルポンプ
72 オイル吸入配管
73 オイル吸入部
73a 開口端
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Two-wheeled vehicle 20
Claims (6)
前記シリンダと結合されて内部に前記シリンダ室と連通するクランク室を有し、前記クランク室にクランクシャフトを回転自在に収容したクランクケースと、
前記ピストンおよび前記クランクシャフトに枢結されるコンロッドと、
前記クランクケースに設けられ、前記クランク室の脈動に応じて開閉するリード弁とを備えて構成され、
前記シリンダ室の円筒軸を前傾させて車両に配設されており、前記クランクケースにより形成されて潤滑用のオイルを貯留するためのオイル溜め室が前記リード弁を介して前記クランク室と連通される内燃機関において、
前記リード弁が、前記クランクシャフトの下方に設けられ、前記クランクシャフトからの鉛直線に対して前記シリンダと反対側に位置して設けられていることを特徴とする内燃機関。 A cylinder having a cylinder chamber and slidably containing a piston in the cylinder chamber;
A crankcase coupled to the cylinder and having a crank chamber in communication with the cylinder chamber, and a crankshaft rotatably accommodated in the crank chamber;
A connecting rod pivotally connected to the piston and the crankshaft;
A reed valve that is provided in the crankcase and opens and closes according to the pulsation of the crank chamber;
The cylinder chamber is disposed in the vehicle with the cylinder shaft inclined forward, and an oil reservoir chamber formed by the crankcase for storing lubricating oil communicates with the crank chamber via the reed valve. In an internal combustion engine
The internal combustion engine, wherein the reed valve is provided below the crankshaft and is located on the opposite side of the cylinder with respect to a vertical line from the crankshaft.
前記連通路が、前記シリンダ室の円筒軸に対して略平行に延びて設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 The crank chamber and the oil reservoir chamber communicate with each other via a communication passage formed in the crankcase, and the reed valve is disposed in the communication passage;
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the communication passage is provided so as to extend substantially parallel to a cylindrical axis of the cylinder chamber.
前記リード弁が、開弁方向が鉛直下向きになるように配設されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 An oil storage space for temporarily storing oil is formed in the upper part of the reed valve until the reed valve is opened,
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the reed valve is disposed so that a valve opening direction is vertically downward.
前記リード弁が、前記第1および第2のケース半体の一方の接合面に設けられた収容部に収容されて前記クランクケースに保持されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 The crankcase is configured by joining the joint surfaces of the first and second case halves divided in the axial direction of the crankshaft;
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the reed valve is housed in a housing portion provided on one joint surface of the first and second case halves and is held by the crankcase. .
前記リード弁が、前記一対のウェブ部の一方と前記コンロッドの大端部との少なくとも一方と鉛直方向に重なるように配置されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 The crankshaft is provided with a journal portion supported by the crankcase, a pair of web portions extending in the direction perpendicular to the axis connected to the journal portion, and extending between the pair of web portions in the axial direction. It consists of a pin part to which the big end of the connecting rod is connected,
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the reed valve is arranged to overlap with at least one of the pair of web portions and the large end portion of the connecting rod in a vertical direction.
前記オイル吸入部の少なくとも一部が、前記一対のウェブ部の他方と鉛直方向に重なるように配置されることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関。 One of the cylinders is disposed, and an oil suction portion of an oil supply system that supplies lubricating oil to each part of the vehicle is disposed in the oil reservoir chamber.
The internal combustion engine according to claim 5, wherein at least a part of the oil suction portion is disposed so as to overlap with the other of the pair of web portions in a vertical direction.
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