JP3823727B2 - 車両用並列多気筒エンジン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動緩和用のバランサー装置を備えた車両用並列多気筒エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両、特に自動二輪車に搭載される並列多気筒エンジンは、クランクケースが上下に分割される構造を持ち、その分割面にクランク軸が軸支された形式のものが多い。このような並列多気筒エンジンにおいて、その構造上発生する二次振動の緩和のためにバランサー装置を装備したものがある。
【０００３】
このバランサー装置は、偶力の影響を避けて最大限の制振効果を得るためにシリンダーボア軸の延長線近傍に配置するのが望ましく、多くの機種においてバランサー装置はクランク軸の下方付近に軸支されている。
【０００４】
一方、オイルポンプから吐出されるオイルをエンジン内部の各潤滑部に供給するためにクランクケース内部に形成されるメインオイルギャラリー（主オイル通路）も、クランク軸の下方付近に略平行に配置され、このメインオイルギャラリーから延びる複数のジャーナルオイル通路がクランク軸を軸支する複数のクランクジャーナル受けに通じるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにバランサー装置とメインオイルギャラリーとが共にクランク軸の下方付近に設置されるため、互いの干渉を防ぐためにバランサー装置を前方にずらすか、メインオイルギャラリーを後方にずらす必要があり、その結果として種々の問題点が発生する。
【０００６】
例えば、メインオイルギャラリーをクランク軸の下方付近よりも後方にずらせば、前記ジャーナルオイル通路をクランクケースの分割面に対し直角に形成できなくなる。このため、各ジャーナルオイル通路をクランクケースの鋳造と同時に鋳抜き形成することができなくなり、別途ドリル加工等の困難な後工程が必要となって多大なコストアップに繋る。
【０００７】
また、バランサー装置をクランク軸の下方付近よりも前方にずらす場合には、クランクケースの前面に張り出し部を設けてバランサー装置を収容する必要が生じ、上記張り出し部の形成によりクランクケースが大型化し、ひいてはエンジン全体の大型化と重量増大を余儀無くされる。
【０００８】
その上、バランサー装置がシリンダーボア軸延長線から離れるために偶力の影響を受けやすくなり、最大限の制振効果が得られないばかりか、バランサー装置を不安定な位置で支持することになるため、クランクケースや他の関連部分の強度向上が必要となり、この点でもコストアップおよび重量増大を招く。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、バランサー装置とメインオイルギャラリーを互いに干渉させることなく共にクランク軸の下方付近に配置可能にし、ジャーナルオイル通路の形成を容易にしてエンジンの製造コストを低減させるとともに、バランサー装置を安定的に支持して制振効果を向上させ、併せてエンジンの小形軽量化を図り、かつ騒音や破損を防止可能な車両用並列多気筒エンジンを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項１に記載したように、アッパーケースとロアーケースを備えて上下に分割されるクランクケースを備え、このクランクケースの分割面に設けられた複数のクランクジャーナル受けにクランク軸が軸支され、上記ロアーケースの内部にメインオイルギャラリーが上記クランク軸の下方にクランク軸と略平行に形成され、このメインオイルギャラリーから延びる複数のジャーナルオイル通路が上記各クランクジャーナル受けに通じ、さらに上記クランク軸に回転駆動されて振動を緩和するバランサー装置が、その軸心をクランク軸と平行にして設置された車両用並列多気筒エンジンにおいて、上記メインオイルギャラリーの一部の区間を寸断し、この寸断区間の両端部の間をバイパスパイプで接続し、上記バイパスパイプには下方に湾入する略Ｕ字形状を付与し、この略Ｕ字形状の内側に上記バランサー装置の少なくとも一部を配置し、上記クランク軸の軸方向視でメインオイルギャラリーとバランサー装置とをオーバーラップさせたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、メインオイルギャラリーの寸断区間にバランサー装置が配置されるため、バランサー装置とメインオイルギャラリーを互いに干渉させることなく共にクランク軸の下方付近に配置することができる。これにより、バランサー装置をシリンダーボア軸延長線近傍に配置して制振効果を向上させるとともに、メインオイルギャラリーから延びるジャーナルオイル通路をクランクケースの分割面に対し直角に形成してクランクケースの鋳造時に同時に鋳抜き形成可能にし、エンジンの製造コストを低減させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項２に記載したように、請求項１の構成において、前記クランク軸の軸方向視で前記クランクジャーナル受けのジャーナル締付ボルトの間に挟まれる領域に前記バランサー装置の軸心を配置した。これにより、クランクケースの内部でも最も剛性の高い部分にバランサー装置が軸支されるため、バランサー装置の制振効果が向上するとともに、バランサー装置の支持に伴ってクランクケースや他の関連部分の強度を向上させる必要がなくなるため、エンジンの製造コストダウンと小形軽量化を図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項３に記載したように、請求項１または請求項２の構成において、前記メインオイルギャラリーの寸断区間の両端部に、それぞれ略下方に開口する接続口を設け、前記バイパスパイプの両端部には上記接続口に液密に挿入される挿入部を設ける一方、前記ロアーケースの下方に接合されるオイルパンにパイプ受け部を形成し、このパイプ受け部をバイパスパイプに下方から当接させることにより、バイパスパイプの挿入部がメインオイルギャラリーの接続口から抜脱することを防止した。こうすれば、専用の固定部材等を設けなくてもバイパスパイプの抜脱を防止できるため、エンジンの構成部品点数および組立工数を削減して製造コストダウンを図ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項４に記載したように、請求項１〜請求項３の構成において、前記バランサー装置を、中間部が両端部に対し偏心した偏心支持軸と、この偏心支持軸の中間部に回転自在に軸支されるバランサー回転体とを備えて構成し、上記偏心支持軸の両端部を前記クランクケースに支持させるとともに、偏心支持軸の一端に設けた回動調整部をクランクケースの一側面に露出させ、この回動調整部を回動させることにより、偏心支持軸の中間部と前記クランク軸との間の軸間距離を調整可能にした。上記構成により、クランク軸とバランサー回転体との間のギヤ噛合部におけるバックラッシュを調整可能になるため、ギヤの噛合騒音の発生を防止できる。
【００１５】
さらに、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項５に記載したように、請求項１〜請求項４の構成において、前記メインオイルギャラリーの寸断区間の両端部と前記バイパスパイプの両端部との接続位置を、前記複数のクランクジャーナル受けのうちの両端部のクランクジャーナル受けを除いた隣接する２つのクランクジャーナル受けの下方付近とし、バイパスパイプを前記ロアーケースの下方に接合されるオイルパンの内部に配置した。この構成により、バイパスパイプがクランクケースとオイルパンの内部に隠蔽されるため、外力によるバイパスパイプの破損を回避すると同時に、エンジンの外観性を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る並列多気筒エンジンが搭載された車両の一例を示す自動二輪車の左側面図である。この自動二輪車１は、車体フレーム２の前頭部にフロントフォーク３が左右回動自在に設けられ、このフロントフォーク３の下端部に前輪４が軸支され、フロントフォーク３の上部にはハンドルバー５が前照灯６や計器類７とともに固定されている。なお、８はフロントフェンダである。
【００１８】
一方、車体フレーム２の中央下部にはピボット軸１０が車幅方向に架設されており、このピボット軸１０に回動自在に設けられたスイングアーム１１の後端部に後輪１２が軸支されている。
【００１９】
並列多気筒エンジン１３は車体フレーム２の前半部分に搭載されており、その出力がチェーン１４を介して後輪１２に伝達される。並列多気筒エンジン１３の後部にはキャブレタ１５等の吸気装置が配置される一方、並列多気筒エンジン１３の前部には排気管１６が接続されており、この排気管１６は並列多気筒エンジン１３の下部を通って後方に延びている。
【００２０】
また、車体フレーム２の前半上部には燃料タンク１８が設置され、車体フレーム２の後半上部には着座シート１９が載置されてその下部にはリヤカバー２０およびリヤフェンダ２１が設けられている。さらに、並列多気筒エンジン１３の前方にオイルクーラー２２が設置されている。
【００２１】
図２は並列多気筒エンジン１３を左方から見た縦断面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う並列多気筒エンジン１３の縦断面図である。また、図４は図２のＩＶ部拡大図、図５は図３のＶ部拡大図である。
【００２２】
この並列多気筒エンジン１３は、例えば並列４気筒であり、そのクランクケース２５の上にシリンダーアッセンブリー２６が前傾して設置されている。クランクケース２５は、アッパーケース２７とロアーケース２８を備えて上下に分割される構造であり、ロアーケース２８の下面にはオイルパン２９が接合され、アッパーケース２７とロアーケース２８の分割面に形成された６つのクランクジャーナル受け３１〜３６に車幅方向に沿うクランク軸３７が軸支されている。各クランクジャーナル受け３１〜３６は、それぞれクランク軸３７を挟むようにして設けられる一対のジャーナル締付ボルト３８，３９（図４参照）により締め付けられ、高い剛性を保ってクランク軸３７を回転自在に保持する。
【００２３】
また、シリンダーアッセンブリー２６は、下から順にシリンダーブロック４１、シリンダーヘッド４２、ヘッドカバー４３が載置されて構成され、シリンダーブロック４１の内部には４本のシリンダーボア４４が車幅方向に並列して形成され、シリンダーヘッド４２の下面には各シリンダーボア４４に整合する４つの燃焼室４５が形成されている。さらに、シリンダーヘッド４２の内部には後方から燃焼室４５に連通する吸気ポート４６と前方から燃焼室４５に連通する排気ポート４７が形成されている。吸気ポート４６と排気ポート４７には、それぞれ前述のキャブレタ１５と排気管１６が接続される。
【００２４】
各シリンダーボア４４内にはピストン４８が摺動自在に挿入され、これらのピストン４８とクランク軸３７のクランクピン４９との間がコンロッド５０で連結され、シリンダーボア４４内におけるピストン４８の往復運動がクランク軸３７の回転運動に変換されて並列多気筒エンジン１３の出力として取り出される。
【００２５】
ロアーケース２８の内部には、クランク軸３７の下方にクランク軸３７と平行してメインオイルギャラリー（主オイル通路）５２が形成され、このメインオイルギャラリー５２から延びる６本のジャーナルオイル通路５３〜５８と、１本のヘッドオイル通路５９と、１本のミッションオイル通路６０が、それぞれ各クランクジャーナル受け３１〜３６と、シリンダーヘッド４２の内部と、クランクケース２５の内部に収容されたトランスミッション（非図示）とに通じている。ここで、各ジャーナルオイル通路５３〜５８はそれぞれアッパーケース２７とロアーケース２８の分割面に対し直角に形成されている。
【００２６】
また、図２に示すように、クランクケース２５の内部にはオイルポンプ６２が設置されており、このオイルポンプ６２は図示しないカウンター軸に駆動されてオイルパン２９内に貯溜されたオイルをストレーナー６３から汲み上げ、メインオイルギャラリー５２に吐出する。したがって、メインオイルギャラリー５２から各クランクジャーナル受け３１〜３６とシリンダーヘッド４２の内部とトランスミッションにオイルが供給され、各部の潤滑がなされる。なお、クランクケース２５の前面かつ車幅方向中央部にはオイルフィルター６４が設けられており、オイルポンプ６２から吐出されたオイルは先ずこのオイルフィルター６４を通過して不純物を濾過されてからメインオイルギャラリー５２に流れる。
【００２７】
ところで、シリンダーアッセンブリー２６の後部に配設された冷却オイルパイプ６５により、オイルポンプ６２から吐出されたオイルの一部が冷却オイルとしてシリンダーヘッド４２の内部やシリンダーブロック４１の内部に供給される。この冷却に費やされたオイルは図示しないクーラーインレットホースを通ってオイルクーラー２２に流れ、ここで熱交換された後にクーラーアウトレットホース６６（図４参照）とオイルパン２９の底面に形成されたオイルリターン通路６７とを経てオイルパン２９の内部に戻される。オイルリターン通路６７はメインオイルギャラリー５２の下方を前後方向に延びるように形成されている。
【００２８】
さらに、この並列多気筒エンジン１３には、クランク軸３７の回転に伴って発生する二次振動を緩和するためのバランサー装置７０が備えられている。このバランサー装置７０は、その軸心がクランク軸３７に平行するように、かつクランク軸３７の軸方向視（図２参照）でシリンダーボア軸延長線Ｃの近傍であると同時に、クランクジャーナル受け３１〜３６のジャーナル締付ボルト３８，３９（図４参照）の間に挟まれる領域に配置されている。
【００２９】
バランサー装置７０は、偏心支持軸７１とバランサー回転体７２とを備えて構成されており、偏心支持軸７１の両端部は隣り合う２つのクランクジャーナル受け３２，３３の立壁部に密に挿入されることにより支持され、偏心支持軸７１の中間部にバランサー回転体７２がローラーベアリング７３を介し回転自在に軸支されている。バランサー回転体７２の右端部にはバランサーウェイト７４が一体に形成される一方、バランサー回転体７２の左端部には緩衝ダンパー７５を介してバランサードリブンギヤ７６が設けられ、このギヤ７６がクランク軸３７に形成されたバランサードライブギヤ７７に噛合している。
【００３０】
バランサードライブギヤ７７はバランサードリブンギヤ７６の２倍の歯数を有するため、クランク軸３７が回転するとバランサー回転体７２（バランサーウェイト７４）がクランク軸３７の２倍の回転速度で回転し、これによりクランク軸３７の回転に伴う二次振動が打ち消される。なお、バランサー回転体７２の直下に設置された受皿状のオイルセパレーター７８（図４参照）により、オイルパン２９内に貯溜されたオイルの液面下にバランサー回転体７２が没することが防止されて回転抵抗が低減される。
【００３１】
偏心支持軸７１の中間部は両端部に対し若干偏心しており、偏心支持軸７１の例えば左端に回動調整部８１（図５参照）が設けられている。この回動調整部８１はロアーケース２８の左側面に露出しており、この部分にロックプレート８２がロックボルト８３で締結されることにより、偏心支持軸７１の自然回動が阻止されている。このロックボルト８３を緩め、ドライバー等の工具で回動調整部８１にアクセスして偏心支持軸７１を回動させることにより、バランサー回転体７２とクランク軸３７との間の軸間距離を調整できる。
【００３２】
このため、バランサードリブンギヤ７６とバランサードライブギヤ７７の噛合部におけるバックラッシュを除去してギヤの噛合騒音の発生を防止し、並列多気筒エンジン１３の運転時における静粛性を向上させることができる。
【００３３】
ところで、ロアーケース２８の内部に形成されたメインオイルギャラリー５２は、その一部の区間が寸断されており、その寸断区間の両端部は閉塞され、これらの閉塞部の間が別体のバイパスパイプ８５により接続される構造となっている。このバイパスパイプ８５は下方に湾入する略Ｕ字形状に湾曲形成されており、メインオイルギャラリー５２とバイパスパイプ８５の両端部との接続位置は、クランクケース２５の内部に形成された６つのクランクジャーナル受け３１〜３６のうちの両端のクランクジャーナル受け３１と３６を除いた隣接する２つのクランクジャーナル受けの下方付近とされている。
【００３４】
この実施形態では、図５に拡大して示すように、バイパスパイプ８５の左端部の接続位置がクランクジャーナル受け３２の下部とされ、バイパスパイプ８５の右端部の接続位置がクランクジャーナル受け３３と３４の間の下部とされている。
【００３５】
メインオイルギャラリー５２の寸断区間の両端部には、それぞれ下方に開口する筒状の接続口８６，８７が設けられている。一方、バイパスパイプ８５は略Ｕ字形状に湾曲されたパイプ材８８の両端部に、一回り太い外径を持つ筒状の挿入部８９，９０が固着された３ピース構造であり、その挿入部８９，９０がメインオイルギャラリー５２の接続口８６，８７に下方から挿入される。挿入部８９，９０の周囲にはＯリング９１が設けられているため、接続口８６，８７と挿入部８９，９０との間が液密にシールされる。なお、バイパスパイプ８５は必ずしも３ピース構造でなくてもよく、パイプ材８８と挿入部８９，９０とを一体的に構成する等してもよい。
【００３６】
他方、オイルパン２９には、バイパスパイプ８５の直下に位置するパイプ受け部９３が形成されている。このパイプ受け部９３は、略Ｕ字断面のクランプ形状（図４参照）に形成されてオイルリターン通路６７の上部付近に設けられており、オイルパン２９がロアーケース２８の下方に接合された際にパイプ受け部９３がバイパスパイプ８５（パイプ材８８）の中間部に下方から当接するため、バイパスパイプ８５の挿入部８９，９０がメインオイルギャラリー５２の接続口８６，８７から抜脱することが防止される。
【００３７】
このように、バイパスパイプ８５の両端の挿入部８９，９０をメインオイルギャラリー５２の接続口８６，８７に下方から挿入し、オイルパン２９側に形成したパイプ受け部９３をバイパスパイプ８５に下方から当接させる構造としたことにより、専用の固定部材等を一切設けることなくバイパスパイプ８５の挿入部８９，９０が接続口８６，８７から抜脱することを防止できる。このため、並列多気筒エンジン１３の構成部品点数および組立工数を削減して製造コストを下げることができる。
【００３８】
ところで、バランサー装置７０は、その軸心の高さがメインオイルギャラリー５２と略同一に設定されており、その前後位置がメインオイルギャラリー５２に対し数センチ前方に設定されている。そして、図５に示すようにバランサー回転体７２がバイパスパイプ８５の略Ｕ字形状の内側に位置するように配置されており、図２および図４に示すように、クランク軸３７の軸方向視でメインオイルギャラリー５２とバランサー回転体７２がオーバーラップしている。なお、偏心支持軸７１を偏心させなければ、バランサー装置７０の軸心をメインオイルギャラリー５２に対し略同軸に配置することも考えられる。
【００３９】
このように、メインオイルギャラリー５２が寸断された部分にバランサー装置７０がオーバーラップして配置されているため、バランサー装置７０とメインオイルギャラリー５２を互いに干渉させることなく共にクランク軸３７の下方付近に配置することができる。
【００４０】
これにより、バランサー装置７０をシリンダーボア軸延長線Ｃの近傍に配置して最大限の制振効果を発揮させると同時に、メインオイルギャラリー５２から延びる複数のジャーナルオイル通路５３〜５８を全てクランクケース２５の分割面に対し直角に形成し、これらのジャーナルオイル通路５３〜５８をロアーケース２８の鋳造時に同時に鋳抜き形成可能にして並列多気筒エンジン１３の製造コストを大幅に低減することができる。
【００４１】
また、バランサー装置７０は、その軸心がクランク軸３７の軸方向視でクランクジャーナル受け３１〜３６のジャーナル締付ボルト３８，３９間の領域内に位置するように配置されており、この部分はクランクケース２５の内部でも最も剛性の高い部分であるため、この点でもバランサー装置７０の制振効果を向上させることができる。しかも、この高剛性な部分にバランサー装置７０を設置したことにより、バランサー装置７０の支持に伴ってクランクケース２５や他の関連部分の強度を向上させる必要がなくなるため、並列多気筒エンジン１３のコストアップや重量増大を避けることができる。
【００４２】
一方、メインオイルギャラリー５２の寸断区間の両端部間を結ぶバイパスパイプ８５は、クランクケース２５とオイルパン２９の内部に完全に隠蔽されるため、外力によるバイパスパイプ８５の破損を回避すると同時に、並列多気筒エンジン１３の外観性を向上させることができる。
【００４３】
なお、本発明に係る並列多気筒エンジンは、自動二輪車に限らず他の車両にも適用することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、クランクケースを構成するロアーケースの内部に形成されたメインオイルギャラリーの一部の区間を寸断し、この寸断区間の両端部の間をバイパスパイプで接続し、上記バイパスパイプには下方に湾入する略Ｕ字形状を付与し、この略Ｕ字形状の内側に、クランク軸に回転駆動されるバランサー装置の少なくとも一部を配置し、クランク軸の軸方向視で上記メインオイルギャラリーと上記バランサー装置とをオーバーラップさせたことを特徴とするものであり、この構成によれば、バランサー装置とメインオイルギャラリーを互いに干渉させることなく共にクランク軸の下方付近に配置可能にし、ジャーナルオイル通路の形成を容易にしてエンジンの製造コストを低減させるとともに、バランサー装置を安定的に支持して制振効果を向上させ、併せてエンジンの小形軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る並列多気筒エンジンが搭載された車両の一例を示す自動二輪車の左側面図。
【図２】並列多気筒エンジンを左方から見た縦断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う縦断面により本発明の一実施形態を示す図。
【図４】図２のＩＶ部拡大図。
【図５】図３のＶ部拡大図。
【符号の説明】
１ 自動二輪車
１３ 並列多気筒エンジン
２５ クランクケース
２７ アッパーケース
２８ ロアーケース
２９ オイルパン
３１〜３６ クランクジャーナル受け
３７ クランク軸
３８，３９ ジャーナル締付ボルト
５２ メインオイルギャラリー
５３〜５８ ジャーナルオイル通路
７０ バランサー装置
７１ 偏心支持軸
７２ バランサー回転体
８１ 回動調整部
８５ バイパスパイプ
８６，８７ 接続口
８８ パイプ材
８９，９０ 挿入部
９３ パイプ受け部
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動緩和用のバランサー装置を備えた車両用並列多気筒エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両、特に自動二輪車に搭載される並列多気筒エンジンは、クランクケースが上下に分割される構造を持ち、その分割面にクランク軸が軸支された形式のものが多い。このような並列多気筒エンジンにおいて、その構造上発生する二次振動の緩和のためにバランサー装置を装備したものがある。
【０００３】
このバランサー装置は、偶力の影響を避けて最大限の制振効果を得るためにシリンダーボア軸の延長線近傍に配置するのが望ましく、多くの機種においてバランサー装置はクランク軸の下方付近に軸支されている。
【０００４】
一方、オイルポンプから吐出されるオイルをエンジン内部の各潤滑部に供給するためにクランクケース内部に形成されるメインオイルギャラリー（主オイル通路）も、クランク軸の下方付近に略平行に配置され、このメインオイルギャラリーから延びる複数のジャーナルオイル通路がクランク軸を軸支する複数のクランクジャーナル受けに通じるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにバランサー装置とメインオイルギャラリーとが共にクランク軸の下方付近に設置されるため、互いの干渉を防ぐためにバランサー装置を前方にずらすか、メインオイルギャラリーを後方にずらす必要があり、その結果として種々の問題点が発生する。
【０００６】
例えば、メインオイルギャラリーをクランク軸の下方付近よりも後方にずらせば、前記ジャーナルオイル通路をクランクケースの分割面に対し直角に形成できなくなる。このため、各ジャーナルオイル通路をクランクケースの鋳造と同時に鋳抜き形成することができなくなり、別途ドリル加工等の困難な後工程が必要となって多大なコストアップに繋る。
【０００７】
また、バランサー装置をクランク軸の下方付近よりも前方にずらす場合には、クランクケースの前面に張り出し部を設けてバランサー装置を収容する必要が生じ、上記張り出し部の形成によりクランクケースが大型化し、ひいてはエンジン全体の大型化と重量増大を余儀無くされる。
【０００８】
その上、バランサー装置がシリンダーボア軸延長線から離れるために偶力の影響を受けやすくなり、最大限の制振効果が得られないばかりか、バランサー装置を不安定な位置で支持することになるため、クランクケースや他の関連部分の強度向上が必要となり、この点でもコストアップおよび重量増大を招く。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、バランサー装置とメインオイルギャラリーを互いに干渉させることなく共にクランク軸の下方付近に配置可能にし、ジャーナルオイル通路の形成を容易にしてエンジンの製造コストを低減させるとともに、バランサー装置を安定的に支持して制振効果を向上させ、併せてエンジンの小形軽量化を図り、かつ騒音や破損を防止可能な車両用並列多気筒エンジンを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項１に記載したように、アッパーケースとロアーケースを備えて上下に分割されるクランクケースを備え、このクランクケースの分割面に設けられた複数のクランクジャーナル受けにクランク軸が軸支され、上記ロアーケースの内部にメインオイルギャラリーが上記クランク軸の下方にクランク軸と略平行に形成され、このメインオイルギャラリーから延びる複数のジャーナルオイル通路が上記各クランクジャーナル受けに通じ、さらに上記クランク軸に回転駆動されて振動を緩和するバランサー装置が、その軸心をクランク軸と平行にして設置された車両用並列多気筒エンジンにおいて、上記メインオイルギャラリーの一部の区間を寸断し、この寸断区間の両端部の間をバイパスパイプで接続し、上記バイパスパイプには下方に湾入する略Ｕ字形状を付与し、この略Ｕ字形状の内側に上記バランサー装置の少なくとも一部を配置し、上記クランク軸の軸方向視でメインオイルギャラリーとバランサー装置とをオーバーラップさせたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、メインオイルギャラリーの寸断区間にバランサー装置が配置されるため、バランサー装置とメインオイルギャラリーを互いに干渉させることなく共にクランク軸の下方付近に配置することができる。これにより、バランサー装置をシリンダーボア軸延長線近傍に配置して制振効果を向上させるとともに、メインオイルギャラリーから延びるジャーナルオイル通路をクランクケースの分割面に対し直角に形成してクランクケースの鋳造時に同時に鋳抜き形成可能にし、エンジンの製造コストを低減させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項２に記載したように、請求項１の構成において、前記クランク軸の軸方向視で前記クランクジャーナル受けのジャーナル締付ボルトの間に挟まれる領域に前記バランサー装置の軸心を配置した。これにより、クランクケースの内部でも最も剛性の高い部分にバランサー装置が軸支されるため、バランサー装置の制振効果が向上するとともに、バランサー装置の支持に伴ってクランクケースや他の関連部分の強度を向上させる必要がなくなるため、エンジンの製造コストダウンと小形軽量化を図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項３に記載したように、請求項１または請求項２の構成において、前記メインオイルギャラリーの寸断区間の両端部に、それぞれ略下方に開口する接続口を設け、前記バイパスパイプの両端部には上記接続口に液密に挿入される挿入部を設ける一方、前記ロアーケースの下方に接合されるオイルパンにパイプ受け部を形成し、このパイプ受け部をバイパスパイプに下方から当接させることにより、バイパスパイプの挿入部がメインオイルギャラリーの接続口から抜脱することを防止した。こうすれば、専用の固定部材等を設けなくてもバイパスパイプの抜脱を防止できるため、エンジンの構成部品点数および組立工数を削減して製造コストダウンを図ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項４に記載したように、請求項１〜請求項３の構成において、前記バランサー装置を、中間部が両端部に対し偏心した偏心支持軸と、この偏心支持軸の中間部に回転自在に軸支されるバランサー回転体とを備えて構成し、上記偏心支持軸の両端部を前記クランクケースに支持させるとともに、偏心支持軸の一端に設けた回動調整部をクランクケースの一側面に露出させ、この回動調整部を回動させることにより、偏心支持軸の中間部と前記クランク軸との間の軸間距離を調整可能にした。上記構成により、クランク軸とバランサー回転体との間のギヤ噛合部におけるバックラッシュを調整可能になるため、ギヤの噛合騒音の発生を防止できる。
【００１５】
さらに、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、請求項５に記載したように、請求項１〜請求項４の構成において、前記メインオイルギャラリーの寸断区間の両端部と前記バイパスパイプの両端部との接続位置を、前記複数のクランクジャーナル受けのうちの両端部のクランクジャーナル受けを除いた隣接する２つのクランクジャーナル受けの下方付近とし、バイパスパイプを前記ロアーケースの下方に接合されるオイルパンの内部に配置した。この構成により、バイパスパイプがクランクケースとオイルパンの内部に隠蔽されるため、外力によるバイパスパイプの破損を回避すると同時に、エンジンの外観性を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る並列多気筒エンジンが搭載された車両の一例を示す自動二輪車の左側面図である。この自動二輪車１は、車体フレーム２の前頭部にフロントフォーク３が左右回動自在に設けられ、このフロントフォーク３の下端部に前輪４が軸支され、フロントフォーク３の上部にはハンドルバー５が前照灯６や計器類７とともに固定されている。なお、８はフロントフェンダである。
【００１８】
一方、車体フレーム２の中央下部にはピボット軸１０が車幅方向に架設されており、このピボット軸１０に回動自在に設けられたスイングアーム１１の後端部に後輪１２が軸支されている。
【００１９】
並列多気筒エンジン１３は車体フレーム２の前半部分に搭載されており、その出力がチェーン１４を介して後輪１２に伝達される。並列多気筒エンジン１３の後部にはキャブレタ１５等の吸気装置が配置される一方、並列多気筒エンジン１３の前部には排気管１６が接続されており、この排気管１６は並列多気筒エンジン１３の下部を通って後方に延びている。
【００２０】
また、車体フレーム２の前半上部には燃料タンク１８が設置され、車体フレーム２の後半上部には着座シート１９が載置されてその下部にはリヤカバー２０およびリヤフェンダ２１が設けられている。さらに、並列多気筒エンジン１３の前方にオイルクーラー２２が設置されている。
【００２１】
図２は並列多気筒エンジン１３を左方から見た縦断面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う並列多気筒エンジン１３の縦断面図である。また、図４は図２のＩＶ部拡大図、図５は図３のＶ部拡大図である。
【００２２】
この並列多気筒エンジン１３は、例えば並列４気筒であり、そのクランクケース２５の上にシリンダーアッセンブリー２６が前傾して設置されている。クランクケース２５は、アッパーケース２７とロアーケース２８を備えて上下に分割される構造であり、ロアーケース２８の下面にはオイルパン２９が接合され、アッパーケース２７とロアーケース２８の分割面に形成された６つのクランクジャーナル受け３１〜３６に車幅方向に沿うクランク軸３７が軸支されている。各クランクジャーナル受け３１〜３６は、それぞれクランク軸３７を挟むようにして設けられる一対のジャーナル締付ボルト３８，３９（図４参照）により締め付けられ、高い剛性を保ってクランク軸３７を回転自在に保持する。
【００２３】
また、シリンダーアッセンブリー２６は、下から順にシリンダーブロック４１、シリンダーヘッド４２、ヘッドカバー４３が載置されて構成され、シリンダーブロック４１の内部には４本のシリンダーボア４４が車幅方向に並列して形成され、シリンダーヘッド４２の下面には各シリンダーボア４４に整合する４つの燃焼室４５が形成されている。さらに、シリンダーヘッド４２の内部には後方から燃焼室４５に連通する吸気ポート４６と前方から燃焼室４５に連通する排気ポート４７が形成されている。吸気ポート４６と排気ポート４７には、それぞれ前述のキャブレタ１５と排気管１６が接続される。
【００２４】
各シリンダーボア４４内にはピストン４８が摺動自在に挿入され、これらのピストン４８とクランク軸３７のクランクピン４９との間がコンロッド５０で連結され、シリンダーボア４４内におけるピストン４８の往復運動がクランク軸３７の回転運動に変換されて並列多気筒エンジン１３の出力として取り出される。
【００２５】
ロアーケース２８の内部には、クランク軸３７の下方にクランク軸３７と平行してメインオイルギャラリー（主オイル通路）５２が形成され、このメインオイルギャラリー５２から延びる６本のジャーナルオイル通路５３〜５８と、１本のヘッドオイル通路５９と、１本のミッションオイル通路６０が、それぞれ各クランクジャーナル受け３１〜３６と、シリンダーヘッド４２の内部と、クランクケース２５の内部に収容されたトランスミッション（非図示）とに通じている。ここで、各ジャーナルオイル通路５３〜５８はそれぞれアッパーケース２７とロアーケース２８の分割面に対し直角に形成されている。
【００２６】
また、図２に示すように、クランクケース２５の内部にはオイルポンプ６２が設置されており、このオイルポンプ６２は図示しないカウンター軸に駆動されてオイルパン２９内に貯溜されたオイルをストレーナー６３から汲み上げ、メインオイルギャラリー５２に吐出する。したがって、メインオイルギャラリー５２から各クランクジャーナル受け３１〜３６とシリンダーヘッド４２の内部とトランスミッションにオイルが供給され、各部の潤滑がなされる。なお、クランクケース２５の前面かつ車幅方向中央部にはオイルフィルター６４が設けられており、オイルポンプ６２から吐出されたオイルは先ずこのオイルフィルター６４を通過して不純物を濾過されてからメインオイルギャラリー５２に流れる。
【００２７】
ところで、シリンダーアッセンブリー２６の後部に配設された冷却オイルパイプ６５により、オイルポンプ６２から吐出されたオイルの一部が冷却オイルとしてシリンダーヘッド４２の内部やシリンダーブロック４１の内部に供給される。この冷却に費やされたオイルは図示しないクーラーインレットホースを通ってオイルクーラー２２に流れ、ここで熱交換された後にクーラーアウトレットホース６６（図４参照）とオイルパン２９の底面に形成されたオイルリターン通路６７とを経てオイルパン２９の内部に戻される。オイルリターン通路６７はメインオイルギャラリー５２の下方を前後方向に延びるように形成されている。
【００２８】
さらに、この並列多気筒エンジン１３には、クランク軸３７の回転に伴って発生する二次振動を緩和するためのバランサー装置７０が備えられている。このバランサー装置７０は、その軸心がクランク軸３７に平行するように、かつクランク軸３７の軸方向視（図２参照）でシリンダーボア軸延長線Ｃの近傍であると同時に、クランクジャーナル受け３１〜３６のジャーナル締付ボルト３８，３９（図４参照）の間に挟まれる領域に配置されている。
【００２９】
バランサー装置７０は、偏心支持軸７１とバランサー回転体７２とを備えて構成されており、偏心支持軸７１の両端部は隣り合う２つのクランクジャーナル受け３２，３３の立壁部に密に挿入されることにより支持され、偏心支持軸７１の中間部にバランサー回転体７２がローラーベアリング７３を介し回転自在に軸支されている。バランサー回転体７２の右端部にはバランサーウェイト７４が一体に形成される一方、バランサー回転体７２の左端部には緩衝ダンパー７５を介してバランサードリブンギヤ７６が設けられ、このギヤ７６がクランク軸３７に形成されたバランサードライブギヤ７７に噛合している。
【００３０】
バランサードライブギヤ７７はバランサードリブンギヤ７６の２倍の歯数を有するため、クランク軸３７が回転するとバランサー回転体７２（バランサーウェイト７４）がクランク軸３７の２倍の回転速度で回転し、これによりクランク軸３７の回転に伴う二次振動が打ち消される。なお、バランサー回転体７２の直下に設置された受皿状のオイルセパレーター７８（図４参照）により、オイルパン２９内に貯溜されたオイルの液面下にバランサー回転体７２が没することが防止されて回転抵抗が低減される。
【００３１】
偏心支持軸７１の中間部は両端部に対し若干偏心しており、偏心支持軸７１の例えば左端に回動調整部８１（図５参照）が設けられている。この回動調整部８１はロアーケース２８の左側面に露出しており、この部分にロックプレート８２がロックボルト８３で締結されることにより、偏心支持軸７１の自然回動が阻止されている。このロックボルト８３を緩め、ドライバー等の工具で回動調整部８１にアクセスして偏心支持軸７１を回動させることにより、バランサー回転体７２とクランク軸３７との間の軸間距離を調整できる。
【００３２】
このため、バランサードリブンギヤ７６とバランサードライブギヤ７７の噛合部におけるバックラッシュを除去してギヤの噛合騒音の発生を防止し、並列多気筒エンジン１３の運転時における静粛性を向上させることができる。
【００３３】
ところで、ロアーケース２８の内部に形成されたメインオイルギャラリー５２は、その一部の区間が寸断されており、その寸断区間の両端部は閉塞され、これらの閉塞部の間が別体のバイパスパイプ８５により接続される構造となっている。このバイパスパイプ８５は下方に湾入する略Ｕ字形状に湾曲形成されており、メインオイルギャラリー５２とバイパスパイプ８５の両端部との接続位置は、クランクケース２５の内部に形成された６つのクランクジャーナル受け３１〜３６のうちの両端のクランクジャーナル受け３１と３６を除いた隣接する２つのクランクジャーナル受けの下方付近とされている。
【００３４】
この実施形態では、図５に拡大して示すように、バイパスパイプ８５の左端部の接続位置がクランクジャーナル受け３２の下部とされ、バイパスパイプ８５の右端部の接続位置がクランクジャーナル受け３３と３４の間の下部とされている。
【００３５】
メインオイルギャラリー５２の寸断区間の両端部には、それぞれ下方に開口する筒状の接続口８６，８７が設けられている。一方、バイパスパイプ８５は略Ｕ字形状に湾曲されたパイプ材８８の両端部に、一回り太い外径を持つ筒状の挿入部８９，９０が固着された３ピース構造であり、その挿入部８９，９０がメインオイルギャラリー５２の接続口８６，８７に下方から挿入される。挿入部８９，９０の周囲にはＯリング９１が設けられているため、接続口８６，８７と挿入部８９，９０との間が液密にシールされる。なお、バイパスパイプ８５は必ずしも３ピース構造でなくてもよく、パイプ材８８と挿入部８９，９０とを一体的に構成する等してもよい。
【００３６】
他方、オイルパン２９には、バイパスパイプ８５の直下に位置するパイプ受け部９３が形成されている。このパイプ受け部９３は、略Ｕ字断面のクランプ形状（図４参照）に形成されてオイルリターン通路６７の上部付近に設けられており、オイルパン２９がロアーケース２８の下方に接合された際にパイプ受け部９３がバイパスパイプ８５（パイプ材８８）の中間部に下方から当接するため、バイパスパイプ８５の挿入部８９，９０がメインオイルギャラリー５２の接続口８６，８７から抜脱することが防止される。
【００３７】
このように、バイパスパイプ８５の両端の挿入部８９，９０をメインオイルギャラリー５２の接続口８６，８７に下方から挿入し、オイルパン２９側に形成したパイプ受け部９３をバイパスパイプ８５に下方から当接させる構造としたことにより、専用の固定部材等を一切設けることなくバイパスパイプ８５の挿入部８９，９０が接続口８６，８７から抜脱することを防止できる。このため、並列多気筒エンジン１３の構成部品点数および組立工数を削減して製造コストを下げることができる。
【００３８】
ところで、バランサー装置７０は、その軸心の高さがメインオイルギャラリー５２と略同一に設定されており、その前後位置がメインオイルギャラリー５２に対し数センチ前方に設定されている。そして、図５に示すようにバランサー回転体７２がバイパスパイプ８５の略Ｕ字形状の内側に位置するように配置されており、図２および図４に示すように、クランク軸３７の軸方向視でメインオイルギャラリー５２とバランサー回転体７２がオーバーラップしている。なお、偏心支持軸７１を偏心させなければ、バランサー装置７０の軸心をメインオイルギャラリー５２に対し略同軸に配置することも考えられる。
【００３９】
このように、メインオイルギャラリー５２が寸断された部分にバランサー装置７０がオーバーラップして配置されているため、バランサー装置７０とメインオイルギャラリー５２を互いに干渉させることなく共にクランク軸３７の下方付近に配置することができる。
【００４０】
これにより、バランサー装置７０をシリンダーボア軸延長線Ｃの近傍に配置して最大限の制振効果を発揮させると同時に、メインオイルギャラリー５２から延びる複数のジャーナルオイル通路５３〜５８を全てクランクケース２５の分割面に対し直角に形成し、これらのジャーナルオイル通路５３〜５８をロアーケース２８の鋳造時に同時に鋳抜き形成可能にして並列多気筒エンジン１３の製造コストを大幅に低減することができる。
【００４１】
また、バランサー装置７０は、その軸心がクランク軸３７の軸方向視でクランクジャーナル受け３１〜３６のジャーナル締付ボルト３８，３９間の領域内に位置するように配置されており、この部分はクランクケース２５の内部でも最も剛性の高い部分であるため、この点でもバランサー装置７０の制振効果を向上させることができる。しかも、この高剛性な部分にバランサー装置７０を設置したことにより、バランサー装置７０の支持に伴ってクランクケース２５や他の関連部分の強度を向上させる必要がなくなるため、並列多気筒エンジン１３のコストアップや重量増大を避けることができる。
【００４２】
一方、メインオイルギャラリー５２の寸断区間の両端部間を結ぶバイパスパイプ８５は、クランクケース２５とオイルパン２９の内部に完全に隠蔽されるため、外力によるバイパスパイプ８５の破損を回避すると同時に、並列多気筒エンジン１３の外観性を向上させることができる。
【００４３】
なお、本発明に係る並列多気筒エンジンは、自動二輪車に限らず他の車両にも適用することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る車両用並列多気筒エンジンは、クランクケースを構成するロアーケースの内部に形成されたメインオイルギャラリーの一部の区間を寸断し、この寸断区間の両端部の間をバイパスパイプで接続し、上記バイパスパイプには下方に湾入する略Ｕ字形状を付与し、この略Ｕ字形状の内側に、クランク軸に回転駆動されるバランサー装置の少なくとも一部を配置し、クランク軸の軸方向視で上記メインオイルギャラリーと上記バランサー装置とをオーバーラップさせたことを特徴とするものであり、この構成によれば、バランサー装置とメインオイルギャラリーを互いに干渉させることなく共にクランク軸の下方付近に配置可能にし、ジャーナルオイル通路の形成を容易にしてエンジンの製造コストを低減させるとともに、バランサー装置を安定的に支持して制振効果を向上させ、併せてエンジンの小形軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る並列多気筒エンジンが搭載された車両の一例を示す自動二輪車の左側面図。
【図２】並列多気筒エンジンを左方から見た縦断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う縦断面により本発明の一実施形態を示す図。
【図４】図２のＩＶ部拡大図。
【図５】図３のＶ部拡大図。
【符号の説明】
１ 自動二輪車
１３ 並列多気筒エンジン
２５ クランクケース
２７ アッパーケース
２８ ロアーケース
２９ オイルパン
３１〜３６ クランクジャーナル受け
３７ クランク軸
３８，３９ ジャーナル締付ボルト
５２ メインオイルギャラリー
５３〜５８ ジャーナルオイル通路
７０ バランサー装置
７１ 偏心支持軸
７２ バランサー回転体
８１ 回動調整部
８５ バイパスパイプ
８６，８７ 接続口
８８ パイプ材
８９，９０ 挿入部
９３ パイプ受け部
Claims (5)
- アッパーケースとロアーケースを備えて上下に分割されるクランクケースを備え、このクランクケースの分割面に設けられた複数のクランクジャーナル受けにクランク軸が軸支され、上記ロアーケースの内部にメインオイルギャラリーが上記クランク軸の下方にクランク軸と略平行に形成され、このメインオイルギャラリーから延びる複数のジャーナルオイル通路が上記各クランクジャーナル受けに通じ、さらに上記クランク軸に回転駆動されて振動を緩和するバランサー装置が、その軸心をクランク軸と平行にして設置された車両用並列多気筒エンジンにおいて、上記メインオイルギャラリーの一部の区間を寸断し、この寸断区間の両端部の間をバイパスパイプで接続し、上記バイパスパイプには下方に湾入する略Ｕ字形状を付与し、この略Ｕ字形状の内側に上記バランサー装置の少なくとも一部を配置し、上記クランク軸の軸方向視でメインオイルギャラリーとバランサー装置とをオーバーラップさせたことを特徴とする車両用並列多気筒エンジン。
- 前記クランク軸の軸方向視で前記クランクジャーナル受けのジャーナル締付ボルトの間に挟まれる領域に前記バランサー装置の軸心を配置した請求項１に記載の車両用並列多気筒エンジン。
- 前記メインオイルギャラリーの寸断区間の両端部に、それぞれ略下方に開口する接続口を設け、前記バイパスパイプの両端部には上記接続口に液密に挿入される挿入部を設ける一方、前記ロアーケースの下方に接合されるオイルパンにパイプ受け部を形成し、このパイプ受け部をバイパスパイプに下方から当接させることにより、バイパスパイプの挿入部がメインオイルギャラリーの接続口から抜脱することを防止した請求項１または請求項２に記載の車両用並列多気筒エンジン。
- 前記バランサー装置を、中間部が両端部に対し偏心した偏心支持軸と、この偏心支持軸の中間部に回転自在に軸支されるバランサー回転体とを備えて構成し、上記偏心支持軸の両端部を前記クランクケースに支持させるとともに、偏心支持軸の一端に設けた回動調整部をクランクケースの一側面に露出させ、この回動調整部を回動させることにより、偏心支持軸の中間部と前記クランク軸との間の軸間距離を調整可能にした請求項１〜請求項３に記載の車両用並列多気筒エンジン。
- 前記メインオイルギャラリーの寸断区間の両端部と前記バイパスパイプの両端部との接続位置を、前記複数のクランクジャーナル受けのうちの両端部のクランクジャーナル受けを除いた隣接する２つのクランクジャーナル受けの下方付近とし、バイパスパイプを前記ロアーケースの下方に接合されるオイルパンの内部に配置した請求項１〜請求項４に記載の車両用並列多気筒エンジン。
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