JP2007064080A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】
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。
【解決手段】
シリンダ室３３Ａにピストン３７を収容したシリンダ３３と、シリンダ室３３Ａと連通するクランク室３４Ａにクランクシャフト３９を回転自在に収容したクランクケース３４と、ピストン３７およびクランクシャフト３９に枢結されるコンロッド３８と、クランクケース３４に設けられてクランク室３４Ａの脈動に応じて開閉するリード弁６０とを備え、シリンダ室３３Ａの円筒軸Ａを前傾させて車両１に配設されており、クランクケース３４により形成されて潤滑オイルを貯留するためのオイル溜め室３４Ｂがリード弁６０を介してクランク室３４Ａと連通される内燃機関２０において、リード弁６０を、クランクシャフト３９の下方に設けているとともに、クランクシャフト３９からの鉛直線に対してシリンダ３３と反対側に位置して設けている。
【選択図】 図２

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。

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。

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）。

特開２００４−６０４５１号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明に係る内燃機関を搭載した二輪車の側面図である。 上記二輪車のエンジンの側断面図である。 上記二輪車のエンジンの正断面図である。 リード弁の平面図である。 リード弁の底面図である。

符号の説明

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

Claims (6)

1. シリンダ室を有し、前記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、
   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。
2. 前記クランク室および前記オイル溜め室が、前記クランクケースに形成された連通路を介して連通し、前記リード弁が前記連通路に配置されており、
   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。
3. 前記リード弁の上部に、前記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が形成されており、
   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。
4. 前記クランクケースが、前記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ており、
   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。
5. 前記クランクシャフトが、前記クランクケースに支持されるジャーナル部と、前記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、前記一対のウェブ部の間を軸方向に延びて設けられて前記コンロッドの大端部が連結されるピン部とからなり、
   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。
6. 前記シリンダが１つ配設され、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が前記オイル溜め室に配設されており、
   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。

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