JP2007231788A - 自動二輪車用内燃機関の補機配置構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両幅方向に指向するクランク軸10を軸支するクランクケース11の下部でかつ前部にバランサ95とともにオイルクーラ77およびオイルフィルタ76が配置される自動二輪車用内燃機関において、オイルクーラ77とオイルフィルタ76がクランクケース11の車両進行方向前面に突出して取り付けられるとともに、車両前面視にて、バランサ95、オイルクーラ77およびオイルフィルタ76が隣接してクランク軸10と平行に並列配置される自動二輪車用内燃機関の補機配置構造。
【選択図】図7
Description
オイルクーラは下側クランクケースの前面の中央寄りに配置され、同オイルクーラが取り付けられているオイルクーラハウジングの左隣りにバランサが配設されているが、オイルフィルタは、下側クランクケースの右側面に配置されている。
また、クランクケースの下部でかつ前部であって、車両前面視にて、バランサ、オイルクーラおよびオイルフィルタが隣接してクランク軸と平行に並列配置されるので、各重量物を集中して車両の運動性能の向上を図ることができるとともに、オイルクーラやオイルフィルタなどの内燃機関の膨出する部位を集約できるため内燃機関全体のコンパクト化を図ることができる。
ここに、オイルクーラハウジングとはオイルクーラの取付座を備えるとともにオイルクーラと直接オイルの受渡しする流入ポートおよび流出ポートが形成された部分のことであり、同様にオイルフィルタハウジングとはオイルフィルタの取付座を備えるとともにオイルフィルタと直接オイルの受渡しする流入ポートおよび流出ポートが形成された部分のことである。
したがって、各ピストンを偏りなく効果的に冷却することができる。
本実施の形態に係る内燃機関Eは、4つのシリンダを直列に配置した直列4気筒の水冷式内燃機関であり、自動二輪車にクランク軸10を左右方向に指向させて横置きに搭載される。
なお、本明細書において、車両前進方向を前方、その反対方向を後方とし、前進方向である前方を見て左手方向を左方、右手方向を右方と決めておく。
また、図4におけるV−V線で切断した概略断面図を図5に示す。
一方、下側クランクケース11Lの下にはオイルパン15が取り付けられる。
直列4気筒の内燃機関Eであるので、クランク軸10は5つのジャーナル部10jを有し、上側クランクケース11Uと下側クランクケース11Lの上下それぞれ5つジャーナル壁11Uw,11Lwによりクランク軸10は回転自在に支持される。
図5を参照して、上側クランクケース11Uと下側クランクケース11Lの各5つのジャーナル壁11Uw,11Lwのそれぞれにおいて、クランク軸10を挟持する半円弧部を挟む前後にスタッドボルト21f,21rが下方から真っ直ぐ上方へ下側クランクケース11Lを貫通して上側クランクケース11Uの長尺のねじ孔に螺入して緊締している。
なお、上側クランクケース11Uと下側クランクケース11Lは、上記スタッドボルト21f,21rだけでなく、所要箇所に複数ボルト23により締結される(図5参照)。
したがって、スタッドボルト25fの螺合緊締により上側クランクケース11Uのねじ孔周辺に作用する応力が一部に集中するのを低減することができる。
なお、吸気ポート33の上流側開口にはスロットルボディ33aが連結されて、その上流に図示しないが、吸気管が連結され、排気ポート34の下流側開口には排気管34a(図1に仮想線で示す)が連結される。
そのために、各カム軸38,39は、右端部にカムスプロケット38s,39sが嵌着され、クランク軸10の右端部近傍に嵌着される駆動スプロケット10sとカムスプロケット38s,39sの間にタイミングチェーン40が掛け渡され(図2,図4参照)、クランク軸10の半分の回転速度で回転駆動される。
カムチェーンテンショナ43は、図2に示すようにシリンダヘッド13の右端部の後面から後方へ突出したテンショナ取付ボス部13aに取り付けられる。
変速機50は、常時噛合い式の歯車変速機であり、クランク軸10の後方で斜め上方位置にメイン軸51が上側クランクケース11Uに軸受52を介して回転自在に軸支され、クランク軸10の後方で上側クランクケース11Uと下側クランクケース11Lの割り面に挟まれてカウンタ軸55が軸受56を介して回転自在に軸支され、クランク軸10と平行なメイン軸51とカウンタ軸55にそれぞれ装着される変速ギヤ群51g,55gが互いに対となるギヤどうしを噛合しており、軸にスプライン嵌合しシフタとなるギヤの変速操作機構による移動によって変速がなされる。
摩擦クラッチ54の出力側であるクラッチインナ54iがメイン軸51にスプライン嵌合しており、よってクランク軸10の回転が1次減速機構53a,53bおよび摩擦クラッチ54を介してメイン軸51に伝達される。
カウンタ軸55は、出力軸でもあり、クランクケース11を左方に貫通して外部に突出させた左端部に出力スプロケット57が嵌着され、図示しない後輪の被動スプロケットとの間に伝動チェーン58が掛け渡され2次減速機構が構成され、この2次減速機構を介して動力が後輪に伝達される。
内燃機関Eを始動するスタータモータ60は、図3に示すようにクランクケース11の中央上面位置に取り付けられている。
膨出しており、この膨出部11Uaの左側面に沿ってスタータモータ60が取り付けられる。
なお、摩擦クラッチ54等の右側はクラッチカバー59により覆われる(図3参照)。
したがって、スタータモータ60の駆動による駆動ギヤ軸61の回転が減速ギヤ機構62により減速されて始動用被動ギヤ63に伝達され、始動用被動ギヤ63の回転が一方向クラッチ64を介してクランク軸10に伝達されて内燃機関Eが始動される。
この被動スプロケット65bの上方に前記メイン軸51に設けられた駆動スプロケット65aが位置して、駆動スプロケット65aと被動スプロケット65bとの間に無端チェーン66が架渡される(図2参照)。
クランクケース11の前面図である図7を参照して、2次バランサ95は、バランサ軸95aにバランスウエイト95bがニードル軸受95cを介して軸支され、バランスウエイト95bのボス部外周にバランサドリブンギヤ96bが嵌着されている。
したがって、2次バランサ95は、クランク軸10の2倍の回転速度でバランスウエイト95bが回転して直列4気筒の内燃機関1の2次振動を吸収する。
したがって、オイルポンプ70が駆動されると、オイルパン15に溜まったオイルがオイルストレーナ74を介して吸入導管73に導かれて汲み上げられる。
この気筒配列方向の中央付近に形成されるオイルクーラハウジング78Hの左側に前記バランサ室94が隣接してバランサ95が配置されている(図6,図7参照)。
すなわち、図7を参照して、クランク軸10の中心軸線L1とし、2次バランサ95の最大外径幅Wb(バランサドリブンギヤ96bの外径幅)と、オイルクーラ77の外径幅Wc(オイルクーラハウジング78Hの外径幅)と、オイルフィルタ76の外径幅Wf(オイルフィルタハウジング76Hの外径幅)とが、全て重なり合う領域を有するようにして、2次バランサ95、オイルクーラ77およびオイルフィルタ76が隣接してクランク軸10と平行に並列配置されている。
そして、オイルクーラハウジング78Hの中心部の流出ポート78bからは後方に向けて第4のオイル供給路A4が穿設されている(図6,図7参照)。
メインギャラリA5は、下側クランクケース11Lの5つのジャーナル壁11Lwを貫通しており、各ジャーナル壁11Lwにおいて各ジャーナル軸受部に向けてオイル分岐供給路A6が穿設されている。
第2のオイル供給路C2は、シリンダブロック12の右側壁の後部に穿設された第3のオイル供給路C3に連続する。
途中のラビリンス構造部Cbは、シリンダブロック12とシリンダヘッド13の合せ面において両者間を行き来する迷路を形成したもので、フィルタとしての効果を備える。
オイルクーラハウジング78Hとバランサ室94とは互いに隣接しているため、両者を連通してバランサ95の潤滑にオイルが供する連通孔98を可及的に短縮でき、オイルクーラ77を経由した直後のオイルを短い連通孔98により直接バランサに給油してポンプ損失を低減できる。
第1のオイル供給路D1の上端部で割り面の第2のオイル供給路D2との接続箇所に複数の小さな孔部からなるフィルタ80が介装されている。
このフィルタ80は、機械加工またはプレスにより成形される。
また、下側クランクケース11Lのケース割り面がオイル溜り室Daの開口を一部塞いで該オイル溜り室Daを構成するので、別途専用の蓋部材を必要とせず部品点数を削減できる。
この応力集中低減構造が、後記するオイルジェット81Lj,81Rj,87Ljにオイルを安定供給するオイル溜り室Daを利用して構成されるので、別途専用の構造を必要とせず、そのための加工も要しない。
左右のオイル噴射用配管81L,81Rには、5つの隣り合うジャーナル壁11Uwの各中間位置に上方のシリンダボア12cに向けてオイル噴射孔であるピストン冷却用オイルジェット81Lj,81Rjが左右2つずつ穿孔されている。
そして、左右のオイル噴射用配管81L,81Rは、中央のジャーナル壁11Uwに隣り合う左右両側のジャーナル壁11Uw,11Uwの円孔84,84を貫通して、外端部が左右最外側のジャーナル壁11Uw,11Uwに形成された円孔85,85に挿入されている。
キャップ部材86L,86Rは、軸方向に大小の内径と大小の外径が形成されており、オイル噴射用配管81L,81Rの外径に等しい大内径部にオイル噴射用配管81L,81Rが圧入される形でキャップ部材86L,86Rが被せられる。
キャップ部材86L,86Rの大外径部の一部と小外径部は外側に突出している。
取付けステー88L,88Rの基端部円孔88La,88Raは、左右最外側のジャーナル壁11Uw,11Uwの各々所定位置に形成されたねじ孔89L,89Rに合せてワッシャ91L,91Rを介して締付ボルト90L,90Rにより外側から螺合して緊締される。
したがって、オイル噴射用配管を左右間違って取り付けようとすると、ジャーナル壁11Uwの所定位置に形成されたねじ孔と基端部円孔とが合致することがなく、締付ボルトを螺合することができないので、左右間違って取り付けていることを知ることができ、誤組みを防止することができる。
発電機冷却用オイルジェット87Ljは、交流発電機47に直接でなく、交流発電機47のアウタロータ47rの外周面と発電機カバー48の内周面との間の環状空間にオイルを噴射して交流発電機47を冷却する。
また、図7に示すように前面視で、重なるアウタロータ47rとパルサコイル49に対して発電機冷却用オイルジェット87Ljは右側(図7では左側)に位置している。
なお、このオイル拡散空間は、パルサコイル49を配置するために設けられた空間の一部である。
したがって、各ピストン30を偏りなく効果的に冷却することができる。
この応力集中低減構造が、オイルジェット81Lj,81Rj,87Ljにオイルを安定供給するオイル溜り室Daを利用して構成されるので、別途専用の構造を必要とせず、そのための加工も要しない。
本内燃機関Eの冷却系において、図1を参照して、水ポンプ100は、前記したように下側クランクケース11Lの左側壁の後部に取り付けられており、内燃機関Eの前方にラジエータ105が配置され、そしてサーモスタット110がシリンダヘッド13の右端気筒の吸気ポート33の下側から後方に延出した流出管108に連結されて取り付けられている。
接続管110aは、図2に示すようにカムチェーンテンショナ43と上側クランクケース11Uの膨出部11Uaとの間の空間に突出しており、同空間をラジエータ流入ホース106が通って右方に延出している。
オイルクーラ77の水流出口から延出した流出ホース118は前記ラジエータ流出ホース107に連結されてオイルクーラ77を経た冷却水を、ラジエータ流出ホース107の一部を利用して水ポンプ100に戻している。
暖機運転中は、シリンダブロック12とシリンダヘッド13を通ってきた冷却水をラジエータ105に流さずバイパス用ホース112に流して水ポンプ100に戻し暖機を促進し、暖機を終え通常運転に入ると、ラジエータ流入ホース106に流れを切換えてラジエータ105に流通させ冷却水の温度を低減させシリンダブロック12とシリンダヘッド13の冷却を促進させる。
70…オイルポンプ、76…オイルフィルタ、76H…オイルフィルタハウジング、77…オイルクーラ、78H…オイルクーラハウジング、81L,81R…オイル噴射用配管、81Lj,81Rj…ピストン冷却用オイルジェット、87Lj…発電機冷却用オイルジェット、94…バランサ室、95…2次バランサ、95a…バランサ軸、95b…バランスウエイト、95c…ニードル軸受、98…連通孔、
D1,D2…ピストン冷却用のオイル供給路、Da…オイル溜り室。
Claims (4)
- 車両幅方向に指向するクランク軸を軸支するクランクケースの下部でかつ前部にバランサとともにオイルクーラおよびオイルフィルタが配置される自動二輪車用内燃機関において、
前記オイルクーラと前記オイルフィルタがクランクケースの車両進行方向前面に突出して取り付けられるとともに、
車両前面視にて、前記バランサ、前記オイルクーラおよび前記オイルフィルタが隣接してクランク軸と平行に並列配置されることを特徴とする自動二輪車用内燃機関の補機配置構造。 - クランク軸方向の車両側面視にて、前記オイルクーラのオイルクーラハウジングと前記オイルフィルタのオイルフィルタハウジングが、前記バランサと重なり合うように配置されることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車用内燃機関の補機配置構造。
- 前記オイルクーラハウジングと前記バランサを収容するバランサ室との間を連通するバランサ潤滑用オイル連通路が形成されることを特徴とする請求項2記載の自動二輪車用内燃機関の補機配置構造。
- 前記内燃機関が複数のシリンダを直列に配置した直列多気筒内燃機関であり、
通路中に形成されるオイルジェットよりオイルをピストンに噴射するピストン冷却用オイル通路がクランク軸と平行な軸線上に配設され、
クランクケースの気筒配列方向中央付近に形成されるオイルクーラハウジングに前記オイルクーラが取り付けられ、
前記ピストン冷却用オイル通路の気筒配列方向中央部の導入口と前記オイルクーラハウジングとを連通するピストン冷却用オイル連通路が形成されることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車用内燃機関の補機配置構造。
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