JP2008115727A - ドライサンプ式エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】ドライサンプ式エンジンにおいて、始動時のオイル供給不足を抑制する。クランク軸またはカウンタウェイトとクランク室内のオイルとの干渉を抑制する。
【解決手段】オイルタンク３が上下方向に長い収容室上部３ａを有し、車両横方向に短いので、横Ｇを受けた場合にもオイルを安定して供給できる。収容室下部３ｂが車両走行方向に長いので、大きな容積を得ることができオイルタンク３内の油面の高さを抑制できると共に、横Ｇを受けた場合にもオイルを安定して供給できる。停止中におけるクランク室１１内の油面高さＬ４が、クランク軸７およびカウンタウェイト８よりも下にあるので、クランク軸７またはカウンタウェイト８とオイルとの干渉（いわゆるオイル叩き）による始動抵抗を抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、クランク室とオイル貯留部とオイルタンクとの間を連結し、両者の間でオイルを移動させるようにしたドライサンプ式エンジンに関する。

クランク室とオイル貯留部とオイルタンクとの間を連結して両者の間でオイルを移動させるようにしたドライサンプ式エンジンが種々提案されている。例えば特許文献１のエンジンは、クランク室の側部にオイルタンクを配置して、エンジン周りのコンパクト化を図っている。

他方、図５に示される従来技術のドライサンプ式エンジン３０１のように、オイルタンク３０３からのオイルの排出口３０３ａをオイルタンク３０３の底部に配置すると共に、オイルタンク３０３を鉛直（上下）方向に長くする構造が知られている。この構造は、横Ｇを受けてもオイルを安定して供給できる点で有利である。

しかしながら、この構造ではエンジン運転中におけるオイルタンク３０３内の油面が高くなるため（符号Ｌ１１）、エンジン停止中には、オイルタンク３０３内のオイルがクランク室１１に移動すなわち逆流してしまう。この逆流によって、オイルタンク３０３内の油面が所定の最低レベルである位置Ｌ１３を下回ると、次の始動時にオイル供給不足を生じるおそれがある。

また、逆流によってクランク室１１内の油面が高くなると、クランク軸７またはカウンタウェイト８とクランク室１１内のオイルとが干渉（いわゆるオイル叩き）することによって始動抵抗が増大し、条件によっては始動不良を招くこともあり得る。このオイルの逆流を抑制するために、サプライパイプ２５に圧力制御弁３４０を設け、メインポンプ２１の動作中にのみオイルの通過を許容させると、メインポンプ２１の負荷が増大するおそれがある。

他方、オイルタンクを走行方向に長くした構造は、自動二輪車用のものが特許文献２に開示されている。

特開平６‐２４８９２７号公報 特開平４‐２６５４０６号公報

しかしながら、特許文献２の構造は自動二輪車用のものであって横Ｇの影響は基本的に考慮されておらず、またクランク室内の油面の高さも考慮されていない。またクランク室の下にオイルタンクを配置しているため、エンジンの設置高さが高く、したがって車両の重心が高くなる。

そこで本発明の目的は、ドライサンプ式エンジンにおいて、始動時のオイル供給不足を抑制でき、かつクランク軸またはカウンタウェイトとクランク室内のオイルとの干渉を抑制できる新規な手段を提供することにある。

本発明は、クランクケース下部に配置されたオイル貯留部と、前記オイル貯留部とは別途に配置されたオイルタンクと、前記オイル貯留部から前記オイルタンクへオイルを輸送するスカベンジポンプと、前記オイルタンクからエンジン内部にオイルを輸送するメインポンプと、を備えたドライサンプ式エンジンであって、前記オイルタンクは、上下方向に長い収容室上部と、車両走行方向に長い収容室下部とを有し、エンジンの停止中におけるクランク室内の油面高さが、カウンタウェイト軌跡よりも下にあることを特徴とする。

本発明におけるオイルタンクは、車両横方向が短いため、横Ｇを受けた場合にもオイルを安定して供給できる。また、オイルタンクの収容室下部が車両走行方向に長いので、大きな容積を得ることができオイルタンク内の油面の高さを抑制できると共に、横Ｇを受けた場合にもオイルを安定して供給できる。そしてエンジン停止中におけるクランク室内の油面高さがカウンタウェイト軌跡よりも下にあるので、カウンタウェイトとクランク室内のオイルとの干渉（いわゆるオイル叩き）による始動抵抗を抑制することができる。

本発明におけるメインポンプおよびスカベンジポンプは、エンジン停止中におけるクランク室内の油面よりも低い位置に配置されているのが好適である。この場合には、ポンプの位置がクランク室内の油面よりも高い場合に比して、ポンプの負荷および損失を抑制することができる。

本発明の実施形態について、以下に図面に従って説明する。図１において、本発明の実施形態に係るドライサンプ式エンジン１は、４サイクルガソリンエンジンであり、エンジン本体２と、オイルタンク３とを備えている。エンジン本体２はいわゆる縦置き型であって、走行方向に沿って直列に配置された４つのシリンダ４を有するが、図１は１つのシリンダ４のみを図示している。各シリンダ４にはピストン５が上下動自在に配置され、ピストン５はコンロッド６を介して、共通のクランク軸７に連結されている。クランク軸７には、カウンタウェイト８が固定されている。

シリンダ４はクランクアッパーケース９の上に固定されており、クランクアッパーケース９の下にはクランクロアケース１０が固定され、クランクアッパーケース９とクランクロアケース１０の仕切りとしてのバッフルプレート１３が設置されている。シリンダ４、ピストン５、クランクアッパーケース９およびクランクロアケース１０によって、クランク室１１が画成されている。クランクロアケース１０の底部はオイル貯留部１２となっている。オイル貯留部１２は４つのシリンダ４について共通であり、クランク軸７に平行な方向を長手とした概ね函状の内部形状を有する。クランク軸７およびカウンタウェイト８の回転軌跡の外側であってオイル貯留部との間には、バッフルプレート１３が配置されている。バッフルプレート１３は、その多数の空隙部を通じたオイルの落下による排出を許容すると共に、オイル貯留部１２からのオイルの跳ね上げを抑制する。

オイルタンク３は、クランク室１１の外部かつクランク室１１の側方に配置されており、その下部にオイルを貯留することができる。オイルタンク３はメインポンプ２１に接続されており、オイルタンク３に回収されたオイルはメインポンプ２１により、シリンダブロック２０を介してエンジン１の所定の潤滑点に輸送される。

スカベンジパイプ２２は、その一端部である取入口２２ａをオイル貯留部１２の底部に向けて配置されている。スカベンジパイプ２２は、スカベンジポンプ２３およびオイルクーラ２４を経由して、クランク室１１とオイルタンク３の上端部との間を連通させている。

メインポンプ２１およびスカベンジポンプ２３の位置は、エンジン１の停止中におけるクランク室１１内の油面高さＬ４よりも低くされている。より詳細には、ポンプ２１，２３内のロータ室の底部、およびロータ室に連通するいずれかの油路の底部のうちの最高点が、エンジン１の停止中におけるクランク室１１内の油面高さＬ４よりも低くされている。

メインポンプ２１およびスカベンジポンプ２３のロータ軸（不図示）は共通とされており、ロータ軸はクランク軸７からの動力が伝達されて駆動される。

図２に示されるように、オイルタンク３は、上下方向に長い収容室上部３ａと、車両走行方向に長い収容室下部３ｂとを有する。収容室下部３ｂは、収容室上部３ａに比べて走行方向前方（矢印Ａ方向）に向けて長く延びている。オイルタンク３とメインポンプ２１とを連通させるサプライパイプ２５は、収容室下部３ｂの後端部の底部近傍に接続されている。

以上のとおり構成された本実施形態の動作について説明する。エンジン１の運転中には、クランク軸７の回転に伴ってメインポンプ２１が駆動され、オイルタンク３内のオイルがサプライパイプ２５から吸引されて、エンジン本体２に供給され、これによってクランク軸７の軸受部を含むエンジン本体２の各部が潤滑される。クランク軸７の軸受部を潤滑したオイルは、バッフルプレート１３の空隙部を通じてオイル貯留部１２に落下する。

オイル貯留部１２のオイルは、スカベンジポンプ２３によってスカベンジパイプ２２を通じて吸引され、オイルクーラ２４を通じてオイルタンク３内に回収される。その結果、エンジン１の運転中におけるオイルタンク３内の油面は、比較的高い位置Ｌ１に維持される。

エンジン１の停止中には、スカベンジポンプ２３の動作が停止するため、オイルタンク３内のオイルの一部が自重によって、スカベンジパイプ２２を通じてクランク室１１に逆流する。このため、オイルタンク３内の油面高さは、比較的低い位置Ｌ２まで低下する。また、この逆流に伴ってクランク室１１内のオイル量が増大するため、クランク室１１内の油面高さは、比較的高い位置Ｌ４まで上昇する。すなわち、エンジン１の停止中（すなわち、エンジン１の停止から十分な時間が経過した時）におけるクランク室１１内の油面高さＬ４は、オイルタンク３内の油面高さＬ２と等しくなる。

以上の動作において、本実施形態では、エンジン１の停止中におけるクランク室１１内の油面高さＬ４が、カウンタウェイト８の軌跡よりも下にあるように、オイルタンク３の位置および容量を設定したので、クランク軸７またはカウンタウェイト８とクランク室１１内のオイルとの干渉（いわゆるオイル叩き）による始動抵抗を抑制することができる。

また、本実施形態では、オイルタンク３が車両横方向に短いため、横Ｇすなわちコーナリング中などの車両側方（Ｂ１−Ｂ２方向）の重力を受けた場合にもオイルを安定して供給できる。また、オイルタンク３の収容室下部３ｂが車両走行方向に長いので、大きな容積を得ることができオイルタンク３内の油面の高さを抑制できると共に、横Ｇを受けた場合にもオイルを安定して供給できる。

また、本実施形態では、メインポンプ２１およびスカベンジポンプ２３の位置がエンジン１の停止中におけるクランク室１１内の油面高さＬ４よりも低くされているので、ポンプ２１，２３の位置がクランク室内の油面よりも高い場合に比して、ポンプ２１，２３の負荷および損失を抑制することができる。

また、上記実施形態のエンジンでは従来技術（図５）に示されるような圧力制御弁３４０を、メインポンプ２１によるオイル輸送経路であるサプライパイプ２５中に有しないため、製造コストを抑制できると共に、圧力制御弁に起因するメインポンプ２１の負荷を抑制できる。

なお、上記実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。例えば、オイルタンクの形状は、図３に示されるように、収容室下部１０３ｂが収容室上部３ａに比べて走行方向後方（矢印Ａに示される走行方向と逆方向）に向けて長く延びている形状としてもよく、また、図４に示されるように、収容室下部２０３ｂが収容室上部３ａに比べて走行方向前方および後方（矢印Ａに示される走行方向に対し順方向および逆方向）に向けて長く延びている形状としてもよい。

また、上記実施形態ではメインポンプ２１およびスカベンジポンプ２３のロータ軸（不図示）を共通としたが、メインポンプ２１およびスカベンジポンプ２３は、ロータ軸が共通でなくともよく、また電動式であってもよい。また、上記実施形態ではオイルタンク３をクランクケースとは別体としたが、オイルタンクはクランクケースその他エンジン本体の一部と一体に構成されていてもよく、かかる変形も本発明の範疇に属するものである。

本発明の実施形態に係るドライサンプ式エンジンの概略構成を示す正面図である。 オイルタンクの一例を示す側面図である。 オイルタンクの変形例を示す側面図である。 オイルタンクの別の変形例を示す側面図である。 本発明による改良前のドライサンプ式エンジンの概略構成を示す正面図である。

符号の説明

１，３０１ エンジン
２ エンジン本体
３，３０３ オイルタンク
３ａ，１０３ａ，２０３ａ 収容室上部
３ｂ，１０３ｂ，２０３ｂ 収容室下部
７ クランク軸
８ カウンタウェイト
１１ クランク室
１２ オイル貯留部
１３ バッフルプレート
２１ メインポンプ
２２ スカベンジパイプ
２３ スカベンジポンプ
２４ オイルクーラ
２５ サプライパイプ

Claims (2)

1. クランクケース下部に配置されたオイル貯留部と、前記オイル貯留部とは別途に配置されたオイルタンクと、前記オイル貯留部から前記オイルタンクへオイルを輸送するスカベンジポンプと、前記オイルタンクからエンジン内部にオイルを輸送するメインポンプと、を備えたドライサンプ式エンジンであって、
   前記オイルタンクは、上下方向に長い収容室上部と、車両走行方向に長い収容室下部とを有し、
   エンジンの停止中におけるクランク室内の油面高さが、カウンタウェイト軌跡よりも下にあることを特徴とするドライサンプ式エンジン。
2. 請求項１に記載のドライサンプ式エンジンであって、
   前記メインポンプおよび前記スカベンジポンプが、エンジン停止中におけるクランク室内の油面よりも低い位置に配置されていることを特徴とするドライサンプ式エンジン。

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